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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS
RUGOSIDADE SUPERFICIAL DO SOLO E ÍNDICES
RELACIONADOS, SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO
ELÓI PANACHUKI
DOURADOS
MATO GROSSO DO SUL
2008
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RUGOSIDADE SUPERFICIAL DO SOLO E ÍNDICES
RELACIONADOS, SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO
ELÓI PANACHUKI
Engenheiro Agrônomo, M.Sc.
Orientador: PROF. DR. TEODORICO ALVES SOBRINHO
Co-orientadores: PROF. DR. ILDEGARDIS BERTOL
PROF. DR. ANTÔNIO CARLOS TADEU VITORINO
PROF. DR. CRISTIANO MÁRCIO ALVES DE SOUZA
DR. MÁRIO ARTEMIO URCHEI
Tese apresentada à Universidade Federal da
Grande Dourados, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação
em Agronomia – Área de Concentração:
Produção Vegetal, para a obtenção do título
de Doutor.
Dourados
Mato Grosso do Sul
2008
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RUGOSIDADE SUPERFICIAL DO SOLO E ÍNDICES
RELACIONADOS, SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO
por
ELÓI PANACHUKI
Tese apresentada como parte dos requisitos exigidos para obtenção do
título de DOUTOR EM AGRONOMIA
Aprovado em: 19/09/2008
Prof. Dr. Teodorico Alves Sobrinho
Orientador
UFMS/DHT
Prof. Dr. Ildegardis Bertol
UDESC/CAV
Prof. Dr. Antônio Carlos Tadeu Vitorino
UFGD/FCA
Prof. Dr. Cristiano Márcio Alves de Souza
UFGD/FCA
Prof. Dr. Heraldo Peixoto da Silva
UFBA
iii
Aos meus pais
Nicolau
e
Camília (in memorian...)
Com amor e eterna gratidão
OFEREÇO
A minha esposa Patrícia e às minhas filhas Laura, Leticia
e Anyele pelo carinho e compreensão durante
a execução deste trabalho
DEDICO
iv
AGRADECIMENTOS
Ao professor Dr. Teodorico Alves Sobrinho, pela amizade e valiosa
orientação na elaboração deste trabalho.
Ao professor Dr. Ildegardis Bertol e família, que além da dedicada e firme
orientação, tornou-se um grande amigo.
Aos professores Dr. Antônio Carlos Tadeu Vitorino e Dr. Cristiano Márcio
Alves de Souza e ao pesquisador Dr. Mário Artemio Urchei, pela co-orientação e apoio
durante a execução do trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pelos
ensinamentos e experiências transmitidos.
Ao amigo e companheiro de atividades de campo, Nilton Mizael Rodrigues,
pelo apoio incansável na execução das atividades experimentais.
Aos Funcionários da EMBRAPA, em especial aos amigos Ilson França
Soares (Sabonete), Antônio Carlos Lemes Garcia, William Marra Silva, Mário Kozima
e João Cezário, que contribuíram exaustivamente com as atividades de laboratório e de
campo.
Aos amigos Natanael Takeo Yamamoto e Jackson Dias Savitraz que
colaboraram, principalmente, aperfeiçoando o programa utilizado para estimar os
índices de rugosidade superficial do solo.
Aos amigos Agenor Martinho Correa, Elmo Pontes de Melo e Venícios De
Vito Ros pelo apoio e convivência durante o curso.
Ao meu irmão Elio, que sempre me incentivou a perseverar nos estudos.
AGRADECIMENTO ESPECIAL
À Fundação de Apoio ao Desenvolvimento de Ensino, Ciência e Tecnologia do MS -
FUNDECT - MS, pela bolsa concedida e pelos recursos financeiros destinados à
execução do projeto de pesquisa.
v
BIOGRAFIA
ELÓI PANACHUKI, filho de Nicolau Panachuki e Camilia Panachuki,
nasceu em Santo Augusto, RS, em 11 de agosto de 1969.
Em 1989 ingressou no Curso de Agronomia, do Núcleo de Ciências
Agrárias da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, em Dourados, MS.
Em 1990 iniciou sua atuação profissional, como professor de Física, em
cursinhos pré - vestibulares na cidade de Dourados, MS.
Em março de 1995, diplomou-se em Agronomia pela Universidade Federal
de Mato Grosso do Sul.
No período de março de 1995 a março de 2005, atuou como professor pelo
Centro Universitário da Grande Dourados (UNIGRAN), em Dourados, MS.
Em dezembro de 1995, concluiu o curso de Pós-Graduação – Lato Sensu em
Metodologia do Ensino Superior, no Centro Universitário da Grande Dourados.
Em setembro de 1998, ingressou por concurso público, na Universidade
Estadual de Mato Grosso do Sul, para atuar como professor na área de Agronomia.
Em março de 2002, iniciou o Curso de Mestrado em Agronomia, na área de
Produção Vegetal, na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, onde recebeu o
título de Mestre em 2003.
Em março de 2005, foi aceito pelo Programa de Pós-Graduação em
Agronomia para o Curso de Doutorado em Produção Vegetal, na Universidade Federal
da Grande Dourados, onde recebeu o título de Doutor em 2008.
vi
SUMÁRIO
PÁGINA
LISTA DE QUADROS ................................................................................................ix
LISTA DE FIGURAS...................................................................................................xi
RESUMO....................................................................................................................xvi
ABSTRACT ............................................................................................................. xvii
1 INTRODUÇÃO........................................................................................................01
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.................................................................................03
2.1 Aspectos conceituais sobre a rugosidade superficial do solo............................03
2.1.1 Influência do preparo do solo na rugosidade superficial............................05
2.1.2 Influência do resíduo vegetal na rugosidade superficial do solo................08
2.1.3 Influência da energia cinética da chuva na rugosidade superficial do
solo.............................................................................................................09
2.1.4 Influência da rugosidade superficial do solo na erosão hídrica..................12
2.2 Descrição físico-matemática da rugosidade superficial do solo........................13
2.2.1 Medidas da rugosidade superficial do solo.................................................13
2.2.2 Aparelhos para medir a rugosidade superficial do solo..............................16
2.2.3 Índices de rugosidade superficial do solo...................................................19
2.2.3.1 Índice de rugosidade ao acaso (RR) ....................................................19
2.2.3.2 Índice de tortuosidade (T)....................................................................21
2.3 Mecânica da erosão hídrica do solo..................................................................22
2.3.1 Formas de erosão hídrica............................................................................23
2.3.2 Fatores que afetam a erosão hídrica............................................................24
2.3.3 Modelos de predição da erosão hídrica ......................................................25
vii
2.4 Hipóteses............................................................................................................26
2.5 Objetivo geral ...................................................................................................27
2.6 Objetivos específicos.........................................................................................27
3 MATERIAL E MÉTODOS......................................................................................28
3.1 Aspectos gerais..................................................................................................28
3.2 Instalação das culturas na área experimental.....................................................31
3.3 Caracterização dos tratamentos de preparo do solo...........................................32
3.4 Unidade experimental........................................................................................33
3.5 Descrição dos tratamentos.................................................................................33
3.6 Chuvas simuladas aplicadas ..............................................................................35
3.7 Avaliações..........................................................................................................35
3.7.1 Caracterização física do solo da área experimental....................................35
3.7.2 Rugosidade superficial do solo...................................................................36
3.7.3 Determinação das perdas de solo e de água................................................38
3.8 Análise estatística ..............................................................................................39
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO..............................................................................41
4.1 Atributos físicos do solo....................................................................................41
4.2 Descrição visual da superfície do solo...............................................................46
4.3 Índices de rugosidade superficial do solo..........................................................56
4.3.1 Índice de rugosidade original......................................................................57
4.3.2 Índice de rugosidade linear.........................................................................63
4.3.3 Índice de rugosidade ao acaso ....................................................................67
4.3.4 Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo......................74
4.3.5 Relações entre a rugosidade ao acaso e o volume de chuvas .....................87
4.3.6 Relações entre a tortuosidade ao acaso e o volume de chuvas...................94
4.4 Perdas de solo e de água..................................................................................101
viii
5 CONCLUSÕES......................................................................................................105
6 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...............................................................................106
7 RECOMENDAÇÕES DE ESTUDOS FUTUROS................................................115
8 APÊNDICES ..........................................................................................................117
ix
LISTA DE QUADROS
PÁGINA
QUADRO 1. Caracterização dos principais rugosímetros de varetas para medida
do microrrelevo do solo, Dourados, MS, 2008...................................17
QUADRO 2. Características de rugosímetros com sensores ópticos utilizados
para medir a rugosidade superficial do solo, Dourados, MS, 2008 ....18
QUADRO 3. Valores médios de densidade do solo, macroporosidade,
microporosidade, volume total de poros (VTP), densidade de
partículas e granulometria em três profundidades, correspondentes
ao solo da área experimental, Dourados, MS, 2008............................28
QUADRO 4. Histórico das espécies vegetais cultivadas na área experimental, no
período compreendido entre 1996 e 2006, Dourados, MS, 2008........31
QUADRO 5. Valores médios de cobertura do solo (%) nos tratamentos sob os
cultivos de soja, aveia e milho, relativos ao nível de cobertura do
solo com resíduos vegetais, Dourados, MS, 2008 ..............................41
QUADRO 6. Valores médios de densidade do solo nos tratamentos sob os
cultivos de soja, aveia e milho, na profundidade de 0 - 0,05 m,
Dourados, MS, 2008 ...........................................................................42
QUADRO 7. Valores médios do diâmetro médio geométrico (DMG) do solo nos
tratamentos sob os cultivos de soja, aveia e milho para cada
momento de coleta das amostras de solo, na profundidade de 0 -
0,05 m, Dourados, MS, 2008 ..............................................................44
QUADRO 8. Conteúdo médio de água no solo no momento que antecedeu a
aplicação das chuvas simuladas na profundidade de 0 - 0,05 m,
Dourados, MS, 2008 ...........................................................................46
x
QUADRO 9. Rugosidade original do solo na área cultivada com soja sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008.............58
QUADRO 10. Rugosidade original do solo na área cultivada com aveia sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008.............59
QUADRO 11. Rugosidade original do solo na área cultivada com milho sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............60
QUADRO 12. Rugosidade linear do solo na área cultivada com soja sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............64
QUADRO 13. Rugosidade linear do solo na área cultivada com aveia sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............65
QUADRO 14. Rugosidade linear do solo na área cultivada com milho sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............66
QUADRO 15. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com soja sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............68
QUADRO 16. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com aveia sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............69
QUADRO 17. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com milho sob três
tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008............70
xi
QUADRO 18. Perdas de solo nos cultivos de soja, aveia e milho sob diferentes
sistemas de manejo do solo, Dourados, MS, 2008...........................102
QUADRO 19. Perdas de água nas culturas de soja, aveia e milho sob diferentes
sistemas de manejo do solo, Dourados, MS, 2008...........................103
xii
LISTA DE FIGURAS
PÁGINA
FIGURA 1. Vista Geral do infiltrômetro de aspersão InfiAsper - Versão 4.0..........29
FIGURA 2. Sistema regulador da intensidade de precipitação (obturador
rotativo, manômetro, bicos e registro)..................................................30
FIGURA 3. Delimitador de parcelas e o recipiente coletor de escoamento
superficial com o protetor de respingos (dimensões em mm) ..............33
FIGURA 4. Ilustração do rugosímetro de varetas utilizado para obtenção dos
registros fotográficos referentes ao microrrelevo do solo (Foto de
Zoldan Junior, 2006).............................................................................37
FIGURA 5. Cultivo de soja sob semeadura direta sem cobertura do solo. a) após
preparo da parcela; b) após a sétima chuva...........................................46
FIGURA 6. Cultivo de soja sob semeadura direta com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva............46
FIGURA 7. Cultivo de soja sob semeadura direta com 4,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva............46
FIGURA 8. Cultivo de soja sob preparo convencional sem cobertura do solo. a)
após o preparo do solo; b) após a sétima chuva....................................47
FIGURA 9. Cultivo de soja sob preparo convencional com 2,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva..........47
FIGURA 10. Cultivo de soja sob preparo convencional com 4,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.........47
FIGURA 11. Cultivo de soja sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após o
preparo do solo; b) após a 7ª chuva......................................................48
FIGURA 12. Cultivo de soja sob cultivo mínimo com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................48
xiii
FIGURA 13. Cultivo de soja sob cultivo mínimo com 4,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................48
FIGURA 14. Cultivo de aveia sob semeadura direta sem cobertura do solo. a)
após preparo da parcela; b) após a 7ª chuva.........................................49
FIGURA 15. Cultivo de aveia sob semeadura direta com 1,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após preparo da parcela; b) após a 7ª chuva .....................49
FIGURA 16. Cultivo de aveia sob semeadura direta com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a 7ª chuva ..................49
FIGURA 17. Cultivo de aveia sob preparo convencional sem cobertura do solo.
a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva......................................50
FIGURA 18. Cultivo de aveia sob preparo convencional com 1,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.........50
FIGURA 19. Cultivo de aveia sob preparo convencional com 2,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.........50
FIGURA 20. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após
o preparo do solo. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva ........51
FIGURA 21. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo com 1,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................51
FIGURA 22. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................51
FIGURA 23. Cultivo de milho sob semeadura direta sem cobertura do solo. a)
após preparo da parcela; b) após a 7ª chuva.........................................52
FIGURA 24. Cultivo de milho sob semeadura direta com 3,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após preparo da parcela; b) após a 7ª chuva .....................52
FIGURA 25. Cultivo de milho sob semeadura direta com 6,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após preparo da parcela; b) após a 7ª chuva .....................52
FIGURA 26. Cultivo de milho sob preparo convencional sem cobertura do solo.
a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva......................................53
xiv
FIGURA 27. Cultivo de milho sob preparo convencional com 3,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.........53
FIGURA 28. Cultivo de milho sob preparo convencional com 6,0 Mg ha
-1
de
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.........53
FIGURA 29. Cultivo de milho sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após
o preparo do solo; b) após a 7ª chuva...................................................54
FIGURA 30. Cultivo do milho sob cultivo mínimo com 3,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................54
FIGURA 31. Cultivo de milho sob cultivo mínimo com 6,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a 7ª chuva.......................54
FIGURA 32. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de soja sob o sistema de semeadura direta. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................75
FIGURA 33. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de soja sob o sistema de preparo convencional. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................76
FIGURA 34. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de soja sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................77
FIGURA 35. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de aveia sob o sistema de semeadura direta. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................78
FIGURA 36. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de aveia sob o sistema de preparo convencional. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................79
xv
FIGURA 37. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de aveia sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................80
FIGURA 38. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de milho sob o sistema de semeadura direta. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................81
FIGURA 39. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de milho sob o sistema de preparo convencional. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................82
FIGURA 40. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o
cultivo de milho sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a
rugosidade linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao
acaso (RR) e linear (Rlin) ....................................................................83
FIGURA 41. Estimativa da rugosidade ao acaso em função do volume
acumulado de chuvas, sob diferentes níveis de cobertura do solo
com resíduo vegetal de soja. a) semeadura direta; b) preparo
convencional; c) cultivo mínimo..........................................................88
FIGURA 42. Estimativa da rugosidade acaso em função do volume acumulado
de chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo
vegetal de aveia. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c)
cultivo mínimo.....................................................................................89
FIGURA 43. Estimativa da rugosidade ao acaso em função do volume
acumulado de chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo
com resíduo vegetal de milho. a) semeadura direta; b) preparo
convencional; c) cultivo mínimo..........................................................90
xvi
FIGURA 44. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume
acumulado de chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo
com resíduo vegetal de soja. a) semeadura direta; b) preparo
convencional; c) cultivo mínimo..........................................................97
FIGURA 45. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume
acumulado de chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo
com resíduo vegetal de aveia. a) semeadura direta; b) preparo
convencional; c) cultivo mínimo..........................................................98
FIGURA 46. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume
acumulado de chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo
com resíduo vegetal de milho. a) semeadura direta; b) preparo
convencional; c) cultivo mínimo..........................................................99
xvii
RUGOSIDADE SUPERFICIAL DO SOLO E ÍNDICES
RELACIONADOS, SOB DIFERENTES SISTEMAS DE MANEJO
Autor: Elói Panachuki
Orientador: Teodorico Alves Sobrinho
RESUMO
O trabalho foi realizado em Dourados, MS, em solo classificado como Latossolo
Vermelho aluminoférrico típico, com declividade média de 0,03 m m
-1
, na área
experimental da EMBRAPA AGROPECUÁRIA OESTE. A rugosidade superficial do
solo é formada pelo preparo mecânico, sendo influenciada também pelo tipo e
quantidade de resíduo vegetal, dentre outros fatores, enquanto, sua persistência temporal
depende principalmente da chuva. Com o objetivo de avaliar a influência do preparo do
solo e do resíduo vegetal na rugosidade superficial do solo, bem como a persistência da
mesma sob chuva simulada, e quantificar a erosão hídrica, conduziu-se a presente
pesquisa nos sistemas de manejo do solo semeadura direta (SD), preparo convencional
(PC) e cultivo mínimo (CM), sob cultivos de soja, aveia e milho, adotando-se os níveis
de cobertura do solo de 0, 2 e 4; 0, 1 e 2; e 0, 3 e 6 Mg ha
-1
com resíduos vegetais de
soja, aveia e milho, respectivamente. Nas unidades experimentais foram aplicadas sete
chuvas, com intensidade de precipitação de 60 mm h
-1
e duração de 60 minutos cada,
totalizando 420 mm de lâmina de chuva. A rugosidade foi avaliada nos seguintes
momentos: imediatamente antes e após o preparo do solo e imediatamente após cada
uma das sete chuvas simuladas, enquanto, as perdas de água e solo, foram coletadas
durante as chuvas. Os tratamentos, resultantes da combinação do tipo de preparo do solo
e do nível de cobertura, foram dispostos em esquema de parcelas sub-subdivididas,
segundo delineamento inteiramente casualizado. Para estudar as relações entre o índice
de rugosidade e o volume de chuva, foi utilizado o modelo de regressão exponencial.
Obtiveram-se valores do índice de rugosidade ao acaso entre 1,88 e 17,45 mm no
cultivo de soja, de 2,15 a 17,71 mm na aveia e de 4,89 a 20,37 no milho. Os valores de
perda de solo variaram de 1,4x10
-3
a 116,3x10
-3
Mg ha
-1
h
-1
e, de água, de 2,6 a 112,6
m
3
ha
-1
h
-1
. Foi possível concluir que as operações de preparo do solo, em geral,
aumentaram a rugosidade superficial do solo; o cultivo mínimo foi o sistema de preparo
do solo que proporcionou os maiores valores de rugosidade ao acaso; nos tratamentos
sob semeadura direta sem cobertura do solo, preparo convencional e cultivo mínimo, a
ação da chuva foi eficiente em promover o decaimento do microrrelevo do solo; os
sistemas conservacionistas de manejo do solo mantiveram valores baixos de perdas de
solo e de água.
Palavras-chaves: microrrelevo do solo, chuva simulada, erosão hídrica.
xviii
SOIL SURFACE ROUGHNESS AND RELATED INDEX, UNDER
DIFFERENT MANAGEMENT SYSTEMS
Author: Elói Panachuki
Adviser: Teodorico Alves Sobrinho
ABSTRACT
This work was carried out in Dourados, MS, in soil classified as Oxisol Red
aluminoferric typic, with an average downward slope of 0,03 m m
-1
at the experimental
campus at the EMBRAPA AGROPECUÁRIA OESTE. Surface roughness is formed by
mechanical preparations and type and quantities of vegetal residues among other
factors, while its temporal persistence depends on rain. Aiming to evaluate the
influences of soil management and vegetal residues, and quantify water erosion, the
research used the management systems: no tillage (NT), conventional tillage (CT) and
minimum tillage (MT), under soybean, oat and corn cultures, following 0, 2 and 4; 0,1
and 2; and 0,3 and 6 Mg ha
-1
soil covering levels with the respectives vegetal residues.
Experimental plots had seven rains applied, with 60 mm h
-1
intensity of precipitation
and 60 minutes each, summing 420 mm of water depth. Roughness was valuated
immediately before and after soil management and after each simulated rain, while
water and soil losses were collected during the rain. Combination of soil management
and covering level turned out split-plot experiments in partial treatments. Exponential
regression model was used to study the relations between roughness index and rain
volume. Values in roughness index at soybean, oat and corn were, respectively, between
1,88 and 17,45; 2,15 and 17,71; and 4,89 and 20,37. Values in soil losses were from
1,4x10
-3
to 116,3x10
-3
Mg ha
-1
h
-1
; and water from 2,6 to 112,6 m
3
ha
-1
h
-1
. Concluding
that soil management, generally, increase surface roughness; minimum tillage system
provided higher random roughness levels; simulated rainfall action at no tillage system
no covering, conventional tillage and minimum tillage promoted efficient soil
microrrelief decay; conservational systems kept low water and soil losses.
Key words: soil microrelief, simulated rainfall, water erosion.
1 INTRODUÇÃO
A erosão hídrica, causada pela ação combinada do impacto das gotas de
chuva e do escoamento superficial, é um processo de desagregação, transporte e
deposição das partículas que resulta na degradação física, química e biológica do solo. É
um processo resultante dos efeitos de fatores naturais e da interferência humana, que,
muitas vezes, é acelerado por práticas de manejo do solo inadequadas que podem
promover a degradação de agroecossistemas, afetando os recursos hídricos e podendo
chegar ao estado de desertificação dos solos em uso.
Nas regiões tropicais, a erosão hídrica contribui significativamente com a
degradação dos solos, transportando, principalmente, os componentes da camada de
maior fertilidade até os rios e lagos, o que ocasiona, além de prejuízos financeiros, o
assoreamento e a eutroficação de mananciais. Dessa maneira, as práticas de manejo a
serem utilizadas nas áreas de exploração agropecuária devem possibilitar a redução dos
impactos decorrentes do processo erosivo, aumentar a capacidade produtiva dos solos e
conservar os recursos ambientais. A capacidade de predição dos impactos da erosão
devido às diferentes formas de uso do solo e das práticas de manejo permite que sejam
selecionadas e adotadas alternativas eficientes no controle do processo erosivo do solo.
O estudo da erosão hídrica tem como finalidade quantificar os principais
fatores a ela relacionados e avaliar a influência de tais fatores causadores do processo
erosivo em diferentes condições, permitindo, com isso, estimar as perdas de solo, água e
nutrientes e, com isso validar as práticas que possam mitigar os impactos da erosão.
As operações de preparo do solo desempenham um papel importante no
potencial de erodibilidade das áreas cultivadas, alterando o microrrelevo e a cobertura
por resíduos vegetais de sua camada superficial e promovendo a exposição da superfície
do solo à ação da erosão hídrica, dependendo do tipo de preparo.
O microrrelevo do solo, caracterizado pela rugosidade superficial, induzido
pelas operações de preparo e influenciado pelos resíduos vegetais, é de fundamental
importância na retenção e infiltração de água no solo, elevando a capacidade de
armazenamento depressional de água na superfície do solo e, com isso, diminuindo o
2
escoamento superficial e promovendo por meio da infiltração de água no solo o
aproveitamento da água que como fluxo base e interfluxos regularizam o estoque dos
recursos hídricos.
A rugosidade superficial do solo é originada tanto por operações de preparo
do solo, quanto pelos resíduos vegetais deixados na superfície por práticas de manejo
anteriores. A ação da energia cinética da chuva e do escoamento superficial é mais
efetiva em reduzir a rugosidade relativa às ações do preparo do solo, sendo aquelas
oriundas dos resíduos, detentoras de maior estabilidade temporal.
No estado de Mato Grosso do Sul, as áreas de exploração agropecuária são
submetidas a diferentes sistemas de manejo do solo, apresentando, nos últimos anos,
uma tendência de substituição do sistema de preparo de solo com arado ou grade
aradora e niveladora, denominado preparo convencional, pelos sistemas
conservacionistas do solo, tais como a semeadura direta e o cultivo mínimo do solo.
Entretanto, ainda são raros os trabalhos de estudo das propriedades superficiais do solo
tais como a rugosidade decorrente das operações de preparo, das quantidades e tipos de
resíduos vegetais dispostos na sua superfície e da ação da erosividade das chuvas.
Considerando a importância de se obter mais conhecimentos sobre a
rugosidade superficial do solo em diferentes sistemas de manejo, este trabalho teve
como objetivos: avaliar a influência de diferentes sistemas de preparo do solo e da
chuva simulada sobre a rugosidade superficial do solo e estimar as perdas de solo e de
água em diferentes sistemas de manejo.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Aspectos conceituais sobre a rugosidade superficial do solo
A rugosidade superficial do solo, ou microrrelevo, refere-se às diferenças
nas medidas de alturas na superfície do solo em distâncias relativamente pequenas. A
rugosidade é utilizada em equações de predição de erosão hídrica e eólica e tem
aplicação em hidrologia, agroclimatologia e outras áreas do conhecimento (ZOBECK &
POPHAM, 1997).
A terminologia “rugosidade superficial do solo” foi utilizada inicialmente
por Kuipers (1957) com a finalidade de avaliar quantitativamente o microrrelevo do
solo, entretanto, o seu conceito, em termos físicos, permanece ainda sem uma definição
exata.
A caracterização da rugosidade do solo é freqüentemente estabelecida pelas
medidas das elevações da superfície do solo em áreas de 0,1 a 4,0 m
2
, com um “grid”
de espaçamento onde as medidas variam de 10 a 100 mm (LINDEN & VAN DOREN,
1986).
Huang & Bradford (1992), consideram que o microrrelevo do solo está
associado diretamente com muitos processos de transferência através do limite de
separação solo-atmosfera; dentre estes principais processos destaca-se o armazenamento
de água nas microdepressões, a infiltração de água no solo, o escoamento superficial, a
fragmentação dos agregados pela ação da água e do vento, as trocas gasosas, a
evaporação e o fluxo de calor.
Deve-se considerar que o armazenamento de água nas microdepressões do
terreno (retenção superficial) é um processo hidrológico dependente das características
do microrrelevo; geralmente, solos com maior rugosidade superficial apresentam uma
tendência de armazenar maior quantidade de água (ONSTAD, 1984).
Outro aspecto importante da rugosidade, relacionado por Larson (1962),
está associado à taxa de infiltração de água no solo, pois, considera que em superfície
com maior microrrelevo geralmente a taxa de infiltração é maior. Observa-se também
que as superfícies mais rugosas podem reter e armazenar água por um maior intervalo
4
de tempo do que as superfícies mais lisas e isso favorece a infiltração de água no solo,
refletindo-se na diminuição do volume e da velocidade do escoamento superficial, e
reduzindo, dessa forma, a erosão hídrica (SCHWAB et al., 1993).
Diversos fatores relacionados com as práticas de manejo do solo, com a
ação do clima e com as propriedades físicas do solo influenciam a rugosidade
superficial do solo. Dentre esses fatores, destacam-se o preparo do solo (tipo e
intensidade), a cobertura do solo pelo dossel das plantas e pelos resíduos vegetais (tipo e
quantidade), as precipitações pluviométricas (volume e intensidade), o teor de água do
solo antecedente ao seu preparo, a porosidade, a textura e a estrutura do solo
(ALLMARAS et at., 1967; RÖMKENS & WANG, 1986; TACONET & CIARLETTI,
2007; BERTOL et al., 2006).
Estudando a rugosidade do solo induzida pelo tipo de preparo, Cogo et al.
(1983) verificaram que a rugosidade reduziu a velocidade de escoamento superficial e,
portanto, teve efeito positivo na redução do transporte de sedimentos pela enxurrada;
em contrapartida, em superfície alisada pelo preparo secundário, com menor
rugosidade, ocorreu maior velocidade de escoamento e, com isso, alta capacidade de
transporte de sedimentos pela enxurrada.
Relações entre a cobertura vegetal morta e a rugosidade superficial do solo
foram estudadas por Cogo (1981) e Bertol (1995), os quais concluíram que a presença
do resíduo vegetal prolonga a permanência da rugosidade, resultando em melhor efeito
na redução da erosão do solo. Isso se deve ao fato de que a cobertura e a rugosidade
superficiais são as variáveis que mais influenciam a erosão do solo, sendo responsáveis
por praticamente toda a retenção e armazenagem de água e dos sedimentos da erosão na
superfície do solo (ONSTAD, 1984; KAMPHORST et al., 2000). Analisando as
funções dessas variáveis, verifica-se que a cobertura do solo é fundamental na
dissipação da energia cinética das gotas da chuva, impedindo seu impacto direto na
superfície do solo. Já a rugosidade é importante na retenção e na infiltração superficiais
de água, na diminuição da velocidade e volume de escoamento e no aprisionamento dos
sedimentos da erosão, com efeitos marcantes na conservação do solo e da água
(ALLMARAS et al., 1967; COGO, 1981; COGO et al., 1983; COGO et al.,1984;
CASTRO et al., 2006).
Linden & Van Doren (1986), pressupõem que a rugosidade superficial
induzida pelo preparo é um atributo físico que pode atuar favoravelmente no incremento
da produtividade agrícola e na diminuição da erosão do solo.
5
A rugosidade superficial do solo pode, conforme Burwell et al. (1963), ser
estudada considerando-se dois tipos, denominadas de “rugosidade orientada” pelo
preparo e pela declividade e de “rugosidade ao acaso”. A rugosidade orientada é
caracterizada pela presença de sulcos e elevações formadas pela ação dos implementos
utilizados para preparo do solo, semeadura, aplicação de defensivos agrícolas e colheita.
A rugosidade ao acaso se relaciona com a distribuição casual dos picos e depressões da
superfície do solo, não permitindo a identificação do tipo e da direção do preparo
executado.
2.1.1 Influência do preparo do solo na rugosidade superficial
O preparo do solo pode ser considerado o fator com maior potencial para
promover variação na rugosidade superficial do solo. Entre os diversos fatores que
influenciam a produtividade e o custo de produção agrícola, o preparo do solo assume
um papel importante, principalmente porque altera a estrutura do solo e, com isso, as
condições físicas, químicas e biológicas que influenciam a germinação, o crescimento e
a produção de plantas (MELLO, 2004). Embora possa proporcionar condições
favoráveis ao crescimento e produção de plantas, o preparo intensivo do solo, muitas
vezes realizado em condições desfavoráveis, tem contribuído para a formação de
camadas compactadas e deterioração da sua estrutura, sendo a erosão pela ação da
chuva uma das conseqüências mais preocupantes.
Os diferentes tipos e intensidades de preparo podem causar consideráveis
variações na rugosidade superficial do solo. Essas variações podem ser decorrentes do
uso de equipamentos diferentes ou, em alguns casos, isso pode acontecer até mesmo
com o uso do mesmo tipo de equipamento, principalmente nas seguintes situações:
diferença de teor de água no solo, diferença de velocidade e profundidade de preparo,
preparo do solo praticado com distintas quantidades e tipos do resíduo vegetal e em
condições contrastantes de textura do solo (ZOBECK & ONSTAD, 1987).
Até o final da década de 90, o preparo convencional do solo era
considerado, de acordo com Hernani et al. (1997), o principal sistema de preparo em
uso na região dos cerrados brasileiros, ocupando mais de 70% da área cultivada,
envolvendo gradagens em número excessivo, produzindo desagregação e encrostamento
superficiais do solo, compactação sub-superficial e incrementos em perdas de solo.
Entretanto, a partir do final da década de 80, em decorrência dos problemas ocasionados
6
por este sistema preparo, os agricultores dessa região começaram a utilizar sistemas de
manejo do solo que permitem minimizar os riscos da erosão hídrica, como a semeadura
direta e o preparo reduzido (ALMEIDA et al., 2008).
Entre os diferentes sistemas de manejo do solo em uso, o sistema de
semeadura direta é o mais indicado para a região dos cerrados brasileiros, levando-se
em consideração o efeito do clima e do local no processo erosivo do solo. Este sistema
se caracteriza pelo não revolvimento do solo, com exceção da linha de semeadura que
recebe a aplicação de fertilizantes e de sementes, pela rotação de culturas e pela
permanência dos resíduos vegetais exercendo a cobertura da superfície do solo. A
escarificação ou preparo reduzido (cultivo mínimo) consiste no uso de arado
escarificador ou subsolador seguido ou não de uma gradagem niveladora, sem, no
entanto causar um alisamento excessivo da superfície do solo preparada.
A semeadura direta e o preparo reduzido são considerados como sistemas de
manejo conservacionistas porque promovem menor revolvimento e deixam maior
quantidade de resíduos vegetais sobre a superfície do solo, quando comparados ao
sistema de preparo convencional. Este sistema apresenta maior número de operações de
preparo do solo, de tal forma que a superfície atinge nível de pulverização maior do que
na escarificação, resultando, então, em menor rugosidade superficial, mas, ainda assim,
maior do que a semeadura direta.
De acordo com Cogo (1981), o sistema de manejo convencional mobiliza
intensamente a superfície e ocasiona rugosidade superficial maior que a semeadura
direta, aumentando a porosidade da camada revolvida. Entretanto, este sistema, num
curto espaço de tempo, predispõe a superfície do solo ao selamento superficial
(McINTYRE, 1958). A rugosidade superficial criada pelo preparo convencional é
efêmera, pois, diminui rapidamente com a ação da chuva, reduzindo, conseqüentemente,
a capacidade do solo reter e infiltrar água na sua superfície, e aumentando com isso a
erosão hídrica (COGO, 1981; BERTOL et al., 1997).
A eficácia das técnicas de conservação estão relacionadas com a quantidade
e a qualidade dos resíduos vegetais deixados sobre a superfície do solo após as
colheitas, as quais modificam a rugosidade e a evolução do microrrelevo. Os sistemas
de preparo conservacionista se complementam com rotações de culturas que aumentam
o conteúdo de matéria orgânica e a estabilidade de agregados (VIDAL VÁZQUEZ,
2002).
7
Com relação à implementação de práticas agrícolas mais eficientes, em
resposta às preocupações mundiais com a preservação do meio ambiente, o sistema de
semeadura direta e o cultivo mínimo despontam, como práticas de manejo que
contribuem com a sustentabilidade dos agroecossistemas (ALLMARAS & DOWDY,
1985)
Freebairn et al. (1989), verificaram que, após a realização do preparo do
solo, os valores da rugosidade superficial do solo para a semeadura direta, escarificação
e aração com aivecas foram, respectivamente, iguais a 8,3; 18,0 e 20,7 mm. Neste caso,
os tratamentos com arado escarificador e arado de aivecas proporcionaram índices de
rugosidade com magnitudes semelhantes entre si, por não terem sido acompanhados de
operações com implementos que promovessem o alisamento da superfície do solo,
como a grade.
Estudando o efeito dos tipos de preparo escarificação; escarificação seguida
de gradagem niveladora e escarificação seguida de gradagem niveladora e rastelo no
microrrelevo superficial do solo, Römkens & Wang (1986), observaram diminuição do
índice de rugosidade superficial do solo com o aumento da freqüência de preparo, sendo
que, no tratamento apenas escarificação, foram obtidos os maiores índices.
Johnson et al. (1979), em experimento onde compararam a ação de
diferentes intensidades de preparo secundário, práticas que visam o destorroamento e
alisamento da superfície do solo, sobre a rugosidade superficial observaram que, para
aração seguida de sete operações com grade niveladora, aração seguida de uma
gradagem niveladora e apenas aração, os valores do índice de rugosidade foram,
respectivamente iguais a 12,7; 19,6 e 28,2 mm. Demonstraram, com isso, o efeito nítido
dos preparos secundários no alisamento da microtopografia do solo.
Em trabalho de revisão referente à influência de métodos de preparo do solo
sobre a rugosidade superficial em diversos tipos de solo agrícola dos Estados Unidos,
Zobeck & Onstad (1987) relataram os valores médios de 31,2; 22,8; 17,4; 11,6; 14,8 e
6,8 mm, respectivamente para aração pesada, arado escarificador, aração seguida de
gradagem niveladora, aração seguida de duas gradagens niveladoras e destorroador,
rotação de preparo e semeadura direta.
De acordo com Unger (1984), o preparo primário do solo, arado
escarificador, arado de aivecas e arado de disco, embora promova alta rugosidade
superficial do solo, incorpora grande parte dos resíduos vegetais, causando maior
8
exposição da superfície do solo. Com isso, verifica-se que em geral, ocorre rápida
diminuição da rugosidade superficial com a ocorrência de chuvas intensas.
2.1.2 Influência do resíduo vegetal na rugosidade superficial do solo
A cobertura do solo proporcionada pelos resíduos culturais remanescentes
na superfície tem ação efetiva na redução da erosão hídrica, em virtude da dissipação da
energia cinética das gotas de chuva, a qual diminui a desagregação das partículas de
solo, diminui o coeficiente de decaimento da rugosidade do solo e o selamento
superficial, eleva a infiltração de água e atua ainda na redução da velocidade do
escoamento superficial (COGO et al., 2003).
A eficiência de qualquer prática recomendada para a amenização dos
problemas relacionados ao processo erosivo do solo depende da quantidade de resíduos
vegetais mantidos sobre a superfície e, segundo Hayes (1984), quanto maior a
porcentagem da superfície coberta com resíduos, maior a efetividade no controle da
erosão.
Diversos pesquisadores, (COGO, 1981; BERTOL et al., 2006, 2007, 2008),
avaliaram a interação entre a rugosidade superficial do solo e a cobertura formada por
resíduos vegetais. Nestes estudos, consideram que a cobertura vegetal favorece a
longevidade da rugosidade superficial do solo. Outro aspecto considerado é que sob
baixos percentuais de cobertura, o efeito da rugosidade é mais evidente no controle da
erosão hídrica, visto que em níveis mais elevados de cobertura do solo esse efeito
positivo da rugosidade pode ser mascarado. Entretanto, deve-se ressaltar que a
combinação de alta rugosidade e grande quantidade de massa vegetal sobre a superfície
é muito mais efetiva no controle da erosão.
Entre os sistemas de manejo do solo, na semeadura direta em geral, a
superfície do solo é mais lisa; portanto, neste sistema é muito importante a presença de
resíduos vegetais para elevar a rugosidade superficial, embora a rugosidade por resíduos
seja menos eficiente na obstrução do escoamento superficial do que a rugosidade criada
por preparo do solo. Isso é devido ao fato de que a rugosidade originada pelo preparo,
contém microdepressões e microelevações, o que não ocorre na rugosidade dos resíduos
vegetais. Entretanto, a persistência temporal da rugosidade causada pelos restos vegetais
é maior do que a do solo, principalmente quando o material é rico em lignina, como é o
caso das gramíneas (ZOLDAN JUNIOR, 2006).
9
Castro et al. (2006), comparando dois níveis de cobertura do solo (sem
cobertura e com 60% de cobertura), com resíduo de aveia (Avena sativa), verificou que
a presença da cobertura do solo aumentou o tempo de início do escoamento nos
tratamentos que sofreram mobilização do solo, porém não teve efeito nos tratamentos
sem preparo do solo (sistema de semeadura direta). Isto pode ser justificado pela
proteção do solo exercida pela resteva de aveia, em especial a rugosidade superficial,
porosidade e densidade criadas pelo preparo, minimizando, assim, a ação do impacto
direto das gotas de chuva sobre o solo; conseqüentemente isso reduziu ou eliminou o
selamento e encrostamento, proporcionando aumento da capacidade de retenção e
infiltração de água no solo.
Bertol et al. (2007) estudaram o comportamento da rugosidade superficial
do solo em função de diferentes níveis de resíduos de milho semi-incorporados por
meio de escarificação. Foi verificado que a rugosidade, em geral, apresentou tendência
de aumentar com a quantidade de resíduo de milho, até um determinado limite, sendo
que nos maiores níveis a rugosidade foi preservada por um maior período de tempo.
2.1.3 Influência da energia cinética da chuva na rugosidade superficial
do solo
A energia cinética da chuva pode alterar alguns atributos físicos do solo, na
sua superfície, em função da desagregação e transporte das partículas de solo. A
desagregação ocorre principalmente pela energia cinética das gotas que atingem os
agregados ou também pelo escoamento superficial que exerce ação cisalhante na
superfície do solo. O transporte das partículas de solo desagregadas ocorre
principalmente pela ação do escoamento superficial e também pelo salpicamento das
gotas (COGO et al., 1981).
O impacto das gotas de chuva na superfície do solo promove a desagregação
em decorrência da ação de diferentes mecanismos, como a fragmentação mecânica, a
pressão interna do ar retido nos agregados durante o processo de umedecimento e a
dispersão físico-química (VIDAL VÁZQUEZ, 2002). Com isso verifica-se que a
redução da rugosidade ocorre basicamente pela separação de partículas dos agregados
do solo, especialmente nas cristas das microelevações devido ao impacto das gotas de
chuva, e ao cisalhamento causado pelo escoamento superficial, com conseqüente
deposição dos sedimentos nas microdepressões (ZOBECK & ONSTAD, 1987).
10
Freebairn et al. (1989), aplicando uma chuva simulada com intensidade de
100 mm h
-1
e volume de 600 mm, em três diferentes sistemas de preparo do solo,
observaram diminuição da rugosidade de 8,3 para 6,0 mm; de 18,0 para 10,0 mm e de
20,7 para 12,0 mm no sistema semeadura direta, escarificação e aração com arado de
aivecas, respectivamente. Para o sistema de semeadura direta, tanto o valor da
rugosidade ao acaso no momento anterior à chuva como o decaimento da mesma devido
à precipitação, foram menores que nos demais sistemas de manejo. Este trabalho foi
conduzido em solo de textura média (25% de argila e 4% de areia).
Em experimento sob chuva natural em áreas cultivadas com soja e sem
cultivo, submetidas a diferentes tipos de preparo do solo, Eltz & Norton (1997)
verificaram que, com a incidência da primeira chuva, o índice de rugosidade ao acaso
aumentou sensivelmente; porém, com as chuvas subseqüentes, tal índice diminuiu. A
mesma tendência foi observada para o índice de tortuosidade. De acordo com os
autores, o aumento da rugosidade após a aplicação da primeira chuva, provavelmente
tenha ocorrido pela consolidação causada pelo impacto das gotas de chuva e a
reorganização dos torrões e agregados após o solo ter sido umedecido. Nesse caso, os
grandes espaços vazios criados entre os torrões da massa de solo foram suficientes para
permitir o afrouxamento das partículas de solo, aumentando o relevo devido à
consolidação. A redistribuição das partículas dentro da massa de solo criou uma
superfície com maior rugosidade. Entretanto, este fenômeno só é observado em
situações específicas, como em condições de chuvas de baixa intensidade e de duração
curta, como foi o caso do experimento em questão. Magunda et al. (1997) consideram,
no entanto, que o aumento da rugosidade superficial após a aplicação de chuvas pode
ser causado pela erosão do solo, especialmente, pela formação de sulcos.
Estudando o efeito da chuva no microrrelevo da superfície do solo, Dexter
(1977) considera que as chuvas promovem diminuição do índice de rugosidade
superficial do solo, apresentando uma tendênciao de decaimento linear em função da
energia acumulada da chuva. Zoldan Junior et al. (2008), avaliando a evolução da
rugosidade superficial em um Nitossolo Háplico submetido ao sistema de preparo
escarificado e sob diferentes formas de manejo de culturas, verificou que a rugosidade
superficial ao acaso apresentou maior decréscimo com a aplicação das primeiras chuvas
simuladas, sendo que, após a aplicação de 238 mm de chuva simulada e 109 mm de
chuva natural, a rugosidade foi reduzida a valores semelhantes àqueles observados na
condição anterior ao preparo do solo.
11
As mudanças no microrrelevo da superfície do solo foram avaliadas por
Römkens & Wang (1987), em áreas sob diferentes tipos de preparo e aplicação de
chuva com intensidade de precipitação igual a 50 mm h
-1
em diferentes e sucessivos
intervalos de tempo (0,3; 0,5; 0,7; 1,5; 3,0 e 6,0 h). Em todos os sistemas de preparo
houve diminuição da rugosidade superficial do solo com o aumento do volume de
chuva. Neste caso, a relação entre a rugosidade e a chuva foi estabelecida por uma
função exponencial do tipo:
3
1 2
C r
R C C
-
= +
(1)
Em que:
R = rugosidade superficial do solo, mm;
C
1
= representa o efeito da chuva, mm;
C
2
= representa as condições atuais do solo, mm;
C
3
= representa as condições anteriores do solo, mm e;
r = representa a lâmina acumulada de chuva, mm.
A magnitude dos coeficientes C
1
e C
2
apresentaram-se inversamente
relacionados ao nível de pulverização do solo.
De acordo com Castro et al. (2006), foram avaliadas em um Argissolo
Vermelho distrófico típico com 57% de areia e 20% de argila, as alterações na
rugosidade promovidas pelo tipo de preparo e pela ação da chuva; os autores chegaram
à conclusão que, nos tratamentos com mobilização do solo, o aumento da rugosidade
pelo preparo foi bem maior do que a sua redução pela chuva, principalmente na aração.
Neste trabalho, pode-se constatar que, em média, a aração aumentou a rugosidade
superficial em 187%, enquanto que a aplicação de 395 mm de chuva distribuída em
quatro testes reduziu a rugosidade em 44% na aração, 18% na aração seguida de duas
gradagens e 34% na condição sem preparo.
De acordo com Bertol et al. (2007), o coeficiente de decaimento da
rugosidade e da tortuosidade ao acaso da superfície do solo, pelo efeito de chuvas
simuladas, sofre redução com o aumento do nível de resíduo cultural de milho de 2 para
8 Mg ha
-1
, sobre a superfície do solo.
12
2.1.4 Influência da rugosidade superficial do solo na erosão hídrica
O índice de rugosidade superficial do solo, é utilizado em modelos
matemáticos que visam a predição da erosão hídrica com diversas aplicações em
diferentes áreas do conhecimento. Dentre tais modelos matemáticos, os principais são a
Equação Universal de Perdas de Solo – EUPS (WISCHMEIR & SMITH, 1978) e a
Equação Universal de Perdas de Solo Revisada – EUPSR (RENARD et al., 1997).
A erosão hídrica em áreas agrícolas é altamente influenciada pelas práticas
de manejo que são aplicadas ao solo, dentre outros fatores. Considera-se que a
rugosidade superficial do solo é um importante componente de manejo do solo na
redução da erosão hídrica, principalmente em condições de solos com baixos
percentuais de cobertura vegetal (ZOLDAN JUNIOR, 2006).
De acordo com Cogo et al. (1984), a influência da rugosidade superficial do
solo na erosão hídrica pode ocorrer de diferentes maneiras, tais como: aumentando a
capacidade de armazenamento de água nas depressões criadas na superfície do solo;
diminuindo a velocidade do fluxo de escoamento superficial, que, por sua vez, pode
diminuir a desagregação superficial do solo e a capacidade de transporte da enxurrada;
formando barreiras ao movimento dos sedimentos destacados do solo e permitindo que
as partículas de solo desagregadas sejam depositadas nessas depressões; e criando, nas
poças de água, uma forma de proteção à desagregação do solo pelo impacto direto das
gotas de chuva.
Em estudo que avaliou a influência da rugosidade superficial do solo nas
perdas de solo e água, sob diferentes intensidades de preparo do solo, Johnson et al.,
(1979) obtiveram, para aração com aivecas; aração com aivecas seguida de uma
gradagem niveladora e aração com aivecas seguida de sete gradagens niveladoras,
valores de rugosidade ao acaso respectivamente iguais a 28,2; 19,7 e 12,7 mm.
Observaram, ainda, que, após 135 minutos de chuva simulada com intensidade de 63
mm h
-1
, o escoamento superficial e as perdas de solo, foram, em média,
respectivamente, iguais a 24 e 11% daqueles apresentados pela superfície mais lisa. Nas
superfícies com os índices de rugosidade iguais a 28,2 e 19,7 mm, o escoamento
superficial iniciou após 30 minutos de chuva, enquanto na superfície com índice de 12,7
mm, iniciou num intervalo de tempo menor que 15 minutos.
As depressões na superfície do solo promovem retardamento no início do
escoamento superficial em decorrência da formação das poças de água, visto que só
13
haverá escoamento a partir do momento em que for superada a capacidade de
armazenamento de água dessas depressões. A formação de poças pode, ainda, aumentar
o gradiente hidráulico sobre a superfície do solo, favorecendo a infiltração de água
(GOVERS et al., 2000; DARBOUX & HUANG, 2005).
Castro et al. (2006) também verificaram um atraso no início do escoamento
superficial em condições de maior microrrelevo do solo; observaram, ainda, que a
rugosidade superficial do solo impediu ou diminuiu as perdas de água e solo para os
tratamentos com solo mobilizado, nos segmentos de chuva de curta duração, aplicados
logo após o preparo, independente da cobertura do solo.
2.2 Descrição físico-matemática da rugosidade superficial do solo
2.2.1 Medidas da rugosidade superficial do solo
A rugosidade superficial do solo é de fácil percepção visual, entretanto, a
sua quantificação é uma tarefa difícil. A necessidade de avaliar as alterações produzidas
no microrrelevo do solo para incorporar os valores de rugosidade em modelos
hidrológicos ou de erosão hídrica (MOORE & LARSON, 1979; ONSTAD, 1984;
HUANG & BRADFORD, 1990), tem estimulado o desenvolvimento de dispositivos de
medida do microrrelevo do solo com maior precisão, denominados de rugosímetros.
Como a rugosidade do solo é caracterizada pela configuração
microtopográfica do solo, pode-se dizer que ela reflete as irregularidades da superfície
do solo em uma escala que, em geral, é de menor proporção do que a que pode ser
detectada pelos métodos topográficos convencionais. Dessa maneira, considera-se que o
microrrelevo do solo é influenciado pela presença de elementos estruturais de diferentes
dimensões, os quais variam desde partículas de solo granulares a agregados e torrões de
diferentes tamanhos, organizadas sob às mais diversas disposições espaciais em função
de intervenções naturais ou antrópicas. Analisando essas diferentes escalas, Römkens &
Wang (1986) relacionaram diferentes tipos de rugosidade, sendo que, cada um
representa uma diferente ordem de magnitude ou reflete uma variação sistemática no
relevo do solo em decorrência do uso de diferentes equipamentos de preparo. Os quatro
tipos de rugosidade descritas por esses autores são:
14
a) Variações do microrrelevo devido à presença de grãos individuais ou
microagregados; este tipo de rugosidade é uniforme em todas as
direções e as variações nas alturas da superfície do solo são da
ordem de 1 mm a 2 mm;
b) Variações nas alturas da superfície devido à presença de torrões ou
agregados de dimensões maiores; estas variações são, em geral,
resultantes da ruptura ou desagregação da superfície do solo pela
ação dos implementos de preparo e são da ordem de 100 a 200 mm
de altura. Este tipo de rugosidade é não-direcional e é denominada
de rugosidade ao acaso ou aleatória, conforme Allmaras et al.
(1966).
c) Variações sistemáticas de alturas devido ao preparo do solo, tais
como os sulcos criados pelos diversos tipos de arado (aivecas,
escarificador e subsolador) e grades de disco ou pelo rodado de
máquinas e demais equipamentos (tratores, semeadoras,
pulverizadores, colhedoras, etc). Estas marcas são uni-direcionais e
se estendem por todo o comprimento da área trabalhada e podem ter
uma profundidade de 100 a 200 mm. Este tipo de rugosidade é
conceituada como rugosidade orientada (ALLMARAS et al., 1966).
d) Variações do microrrelevo de maior amplitude, devido às diferenças
de altura decorrentes do desnível da paisagem superficial, sendo
não-direcionais e relacionadas com o relevo topográfico da região.
Dentre as formas de expressar a rugosidade a que aparece com maior
freqüência é a rugosidade ao acaso (RR), ocasionada por agregados e torrões cuja
distribuição espacial é independente da direção empregada para a medida das alturas do
microrrelevo (BURWELL et al., 1963; RÖMKENS & WANG, 1986). Ao serem feitas
as medições de altura, verifica-se que grande parte das diferenças em tais alturas são
motivadas pelo preparo mecânico do solo. Deve-se considerar ainda que a magnitude
dessas diferenças aumenta, quando as leituras são feitas na direção perpendicular à
direção do preparo. Por esse motivo, é necessário separar a componente “ao acaso” da
“orientada” antes do cálculo da rugosidade para, dessa forma, detectar a causa das
alterações do microrrelevo. Em algumas situações, no entanto, a avaliação da
rugosidade é feita considerando-se as condições originais do relevo, analisando-se, em
15
conjunto, tanto a componente aleatória como a orientada; para estas condições,
despreza-se a rugosidade decorrente das variações de altura de magnitude maior que as
devidas ao sistema de preparo, visto que, a esta escala, ela pode ser descrita com
precisão pelos métodos topográficos clássicos.
Fundamentalmente, então, deve-se ressaltar que a rugosidade ao acaso é a
forma de expressar o microrrelevo na qual estão inseridas as informações erráticas ou
imprevisíveis do mesmo, enquanto, na rugosidade orientada, estão inseridas as
informações previsíveis que resultam de variações que seguem uma tendência e são
condicionadas por fatores como a declividade do terreno e o preparo do solo.
Com relação aos tipos de rugosidade superficial do solo, pode-se dizer que a
rugosidade ao acaso e a orientada influenciam a erosão hídrica de maneira distinta, em
áreas cultivadas, além de diversos processos hidrológicos. Devido a isso, verifica-se
que, para uma adequada caracterização da rugosidade superficial do solo, é fundamental
que seja feita a separação entre as componentes ao acaso e orientada, por meio de
procedimentos matemáticos específicos, denominados retirada ou filtro de tendência
(VIDAL VÁZQUEZ, 2002).
Para a retirada de tendência causada pela declividade e pelas marcas de
operações de preparo do solo, utilizam-se diversos métodos matemáticos, os quais, em
geral, são separados em dois grupos: os determinísticoss (teóricos) e não-
determinísticos (empíricos) (LADO LINÃRES, 1999; VIVAS MIRANDA, 2000;
citados por VIDAL VÁZQUEZ, 2002). O método determinístico de retirada de
tendência é muito utilizado em estudos geoestatísticos; o principal critério para
selecionar uma condição de aleatoriedade é a precisão do ajuste da componente
orientada a uma função matemática com alto nível de complexidade, selecionada com
critérios estritamente estatísticos.
Em geoestatística, é comum a retirada de uma tendência nos casos em que a
variável regionalizada não apresenta estacionariedade e, em conseqüência, o
semivariograma experimental não atinge uma planície estável. Nesses casos, deve-se
identificar uma tendência e decompor a variável em duas componentes; no caso da
rugosidade a equação utilizada é expressa como:
0
t
RR R R
= +
(2)
Em que:
16
RR = rugosidade ao acaso ou aleatória, mm
R
o
= rugosidade original, mm
R
t
= rugosidade orientada, mm
A rugosidade ao acaso (RR), obtida após filtrar a componente orientada da
rugosidade original, expressa a descontinuidade do microrrelevo intrínseco contido na
rugosidade original; portanto, a RR é a componente que melhor caracteriza a rugosidade
da área em estudo (VIDAL VÁZQUEZ, 2002). Entretanto, em algumas situações,
apenas retira-se a tendência devida à declividade do terreno e mantêm-se o efeito das
marcas de preparo na rugosidade. Nesse caso, a rugosidade resultante, também chamada
de rugosidade linear, expressa a componente de rugosidade ao acaso, associada com
uma parte da rugosidade orientada devida às marcas do preparo do solo.
Os procedimentos não-determinísticos de retirada de tendência da
rugosidade são utilizados com o objetivo de eliminar apenas a componente da
declividade do terreno, resultando, então, na rugosidade linear, ou então, é possível,
também, a retirada simultânea dos efeitos da declividade e das marcas do preparo
(BURWELL et al., 1963; ALLMARAS et al., 1966; CURRENCE & LOVELY, 1970;
RÖMKENS & WANG, 1986).
2.2.2 Aparelhos para medir a rugosidade superficial do solo
A quantificação da rugosidade superficial do solo pode ser feita com o
emprego de diversos tipos de aparelhos, por meio de diferentes técnicas de leitura
(ZOBECK & ONSTAD, 1987) que variam desde simples determinações manuais aos
mais sofisticados dispositivos que permitem a leitura do microrrelevo sem o contato
físico entre o aparelho e a superfície do solo.
Os aparelhos utilizados com maior freqüência são denominados de
rugosímetros de varetas (Quadro 1), que consistem de uma estrutura quadrada ou
retangular sobre a qual é apoiado um conjunto de varetas alinhadas que podem ser
deslocadas horizontalmente com o objetivo de permitir vários conjuntos de medidas.
Em cada posição horizontal as varetas são abaixadas até encostar-se à superfície do solo
e, com isso, indicar seu microrrelevo por meio das diferenças de alturas verificadas nas
varetas em relação a uma linha horizontal de referência. Com as inovações tecnológicas,
passaram a ser acopladas a estes tipos de aparelhos uma câmara fotográfica digital que
17
permite o registro fotográfico das diferenças de alturas das varetas. Isso facilitou a
obtenção das informações relativas ao microrrelevo, com maior precisão e rapidez, por
meio de processamento computacional.
No quadro 1 são apresentados, cronologicamente, os principais trabalhos em
que foram desenvolvidos modelos de rugosímetro de varetas, bem como suas
características.
QUADRO 1: Caracterização dos principais rugosímetros de varetas para medida do
microrrelevo do solo, Dourados, MS, 2008
Ano de
publicação
Autor Número de
varetas
Variação
vertical (mm)
Resolução
(mm)
1957 Kuipers 20 270 < 5
1963 Burwell et al. 20 400 2,5
1966 Kincaid & Williams 11 500 15
1967 Schaefer & Lovely 1 460 1,3
1969 Heerman et al. 1 - 0,1
1971 Currence & Lovely 1 > 300 1,3
1972 Curtis & Cole 40 900 15
1973 Mitchell & Jones 1 > 300 1,3
1974 Montheit 40 300 10
1976 McCool et al. 145 410 1
1977 Dexter 1 - 1
1978 Simanton et al. 100 - -
1979 Moore & Larson 18 400 1.25
1980 Henry et al. 1 350 < 5
1981 Radke et al. 312 250 1
1981 Podmore & Huggins 1 33 0,005
1981 Van Ouwekerk et al. 10 200 1
1984 Hirschi et al. 72 450 1
1998 Planchon et al. 1 - 1
1998 Blijenberg 57 400 1
1998 Douglas 78 400 1
1998 Lado Liñares & Taboada Castro 76 410 1
2008 Bertol et al. 20 600 30
Fonte: Adaptado de ZOBECK & ONSTAD, 1987; VIDAL VÁZQUEZ, 2002.
Mais recentemente, foram desenvolvidos aparelhos para as leituras do
microrrelevo por meio de emissão de energia eletromagnética, como o “scanner” à luz
infravermelha ou “laser”, controlados por computador, possibilitando avaliações com
melhor resolução (Quadro 2). Neste caso, um feixe de raios infravermelhos ou “laser”,
18
substitui a função das varetas, eliminando as possíveis perturbações físicas sobre a
superfície do solo que podem ocorrer principalmente em solos arenosos, recém
preparados, ou, então, em solos argilosos e úmidos.
QUADRO 2: Características de rugosímetros com sensores ópticos utilizados para
medir a rugosidade superficial do solo, Dourados, MS, 2008
Ano de
publicação
Autor Tipo de sensor Variação vertical
(mm)
Resolução
(mm)
1982 Harral & Cove Infravermelho 300 < 5
1985 Römkens et al. Infravermelho 500 2,5
1988 Huang et al. Laser 400 < 1
1990 Bertuzzi et al. Laser 400 < 0,5
1995
Schjonning
Laser 500 < 2,5
Fonte: FERNÁNDEZ RUEDA, 1997; citado por VIDAL VÁZQUEZ, 2002)
Estes aparelhos emitem um feixe de energia eletromagnética com espectro
correspondente ao raio infravermelho ou laser que sofre reflexão na superfície do solo e
retorna até uma lente fotossensível que absorve as ondas refletidas e, assim, estima a
altura do microrrelevo do solo, permitindo leituras em “grids” relativamente pequenos,
em geral com escala abaixo das dimensões do milímetro. Entretanto, deve-se considerar
que há a possibilidade de, neste tipo de aparelho, o feixe de ondas incidir exatamente
sobre as arestas da rugosidade e, assim, ocorrer reflexão difusa que pode propiciar
mensurações incorretas do microrrelevo. Outro problema desse tipo de tecnologia é a
sensibilidade do sistema quanto à interpretação das superfícies mais escuras, pois, essas
superfícies absorvem mais energia e refletem uma quantidade menor do que aquelas
melhor iluminadas, causando erros de leitura (GOVERS et al., 2000).
Além disso, é importante salientar que os rugosímetros de varetas são de
fácil construção, simples operacionalização e representam custos bem menores do que
as demais tecnologias. Por esses motivos é que os rugosímetros à “laser” ou
infravermelho são mais recomendados para serem utilizados em laboratórios, enquanto,
os rugosímetros de varetas são mais adequados para uso em condições de campo.
Conforme Hirschi et al. (1984), as medições da rugosidade superficial do
solo de uma unidade experimental, com uso dos rugosímetros de operação manual,
como os de varetas, demoram de 30 a 40 minutos, enquanto os modelos com laser ou
infravermelho controlados por computador demoram menos de 1 minuto.
19
2.2.3 Índices de rugosidade superficial do solo
Os índices de rugosidade superficial do solo têm sido amplamente utilizados
para descrever as variações da rugosidade superficial do solo em decorrência das
diferentes operações de preparo e da ação das chuvas que ocorrem ao longo do tempo.
A utilização de tais índices proporciona uma caracterização objetiva da superfície do
solo, contribuindo com informações que facilitam a escolha das práticas de manejo do
solo mais adequadas a cada condição de exploração agropecuária.
Os diversos índices de rugosidade são obtidos com base nos dados de altura
medidos com o uso dos rugosímetros, e estão diretamente relacionados com a
capacidade de armazenamento depressional de água no solo (BURWELL & LARSON,
1969; DEXTER, 1977; JOHNSON et al., 1979; MOORE & LARSON, 1979;
ONSTAD, 1984).
Geralmente, os índices são estimados após a retirada do efeito da
declividade do terreno e do preparo do solo (VIDAL VÁZQUEZ, 2002) e, na maioria
das vezes, têm como base o desvio padrão das medidas de alturas do microrrelevo do
solo (ALLMARAS et al., 1966). Para a avaliação do microrrelevo do solo podem ser
utilizados vários índices, tais como: rugosidade ao acaso (RR), tortuosidade (T),
diferença limite (LD), pendente limite (SD), além de diversos índices fractais (HUANG
& BRADFORD, 1992).
2.2.3.1 Índice de rugosidade ao acaso (RR)
O índice de rugosidade ao acaso (RR), ou rugosidade aleatória, pode ser
definido matematicamente como sendo o desvio padrão dos dados de altura do
microrrelevo do solo, conforme a seguinte expressão:
2
1
( )
=
-
=
å
n
i
Zi Z
RR
n
(3)
Em que:
Zi = altura de cada ponto, mm;
Z = média das alturas, mm; e
n = número de dados de altura.
20
Os estudos da rugosidade superficial do solo foram iniciados por Kuipers
(1957), que foi o primeiro pesquisador a quantificar o índice de rugosidade (R), em
função do logaritmo do desvio padrão (S) das alturas do microrrelevo do solo, sendo
expresso da seguinte forma:
100
log
10
= × ×
R S
(4)
Burwell et al. (1963) utilizaram o conceito de rugosidade ao acaso para
descrever as alterações que ocorrem aleatoriamente na superfície do solo. Em seguida,
Allmaras et al., (1966), propuseram um método para calcular o índice de rugosidade ao
acaso (RR), com as seguintes pressuposições:
a) Os valores de altura da superfície do solo deveriam ser
transformados pelo logaritmo neperiano, pois os autores
consideraram que as distribuições de freqüência das alturas se
ajustava melhor a uma distribuição log-normal;
b) Os efeitos da declividade do terreno e das marcas orientadas
deixadas na superfície do solo pelos implementos de preparo ou
pelas máquinas agrícolas deveria ser removidos com o uso de
modelos matemáticos específicos;
c) Deveriam ser eliminados os valores correspondentes aos 10% dos
limites superior e inferior do intervalo de alturas medidas, com o
objetivo de eliminar a possibilidade de erros das leituras.
Diversos pesquisadores, em estudos posteriores, entretanto, apresentaram o
cálculo de RR com algumas modificações, que podem ser descritas como:
a) Currence & Lovely (1970) e Eltz & Norton (1997) estimaram o RR
utilizando o logaritmo natural ao invés de usar o logaritmo
neperiano;
b) Não efetuaram a retirada dos 10% dos valores extremos do conjunto
de dados referentes às alturas, pois esse procedimento foi
considerado contraditório com o conceito de rugosidade aleatória, já
que a eliminação desses dados não permite a análise da variabilidade
total do microrrelevo;
21
c) Substituíram no cálculo do RR o uso do erro padrão das medidas de
altura pelo desvio padrão; a justificativa para isso é que, segundo
Kamphorst et al. (2000), o erro padrão é inadequado, pois, depende
diretamente do número de pontos considerados para caracterizar a
superfície. O erro padrão foi utilizado para o cálculo do RR por
Allmaras et al. (1966); Burwell & Larson (1969) e Onstad (1984). Já
o desvio padrão foi utilizado para calcular o RR por Currence &
Lovely (1970), Kamphorst et al. (2000), Vidal Vázquez (2002),
Bertol et al. (2006), Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008).
Além disso, o índice RR também foi criticado por não proporcionar uma
interpretação física da distribuição espacial das medidas de alturas (LINDEN & VAN
DOREN, 1986; BERTUZZI et al., 1990), limitando-se apenas a descrição da variação
da componente vertical. Entretanto, deve-se ressaltar o fato da relativa simplicidade na
estimativa dos valores do índice RR, além de sua importância para a descrição do
microrrelevo do solo.
2.2.3.2 Índice de tortuosidade (T)
O índice de tortuosidade (T) foi definido por Boiffin (1984) como sendo a
razão entre o comprimento de um perfil horizontal, considerando-se o microrrelevo
superficial, e o comprimento em linha reta desse perfil. A equação proposta para estimar
a tortuosidade, é demonstrada como sendo:
1
0
L
T
L
= (5)
Onde:
L
1
= comprimento do perfil superficial, considerando-se as características do
microrrelevo, mm;.e
L
0
= comprimento do perfil superficial em linha reta, mm.
22
Para este modelo matemático o valor adimensional da tortuosidade será
sempre maior ou igual à unidade, sendo que, quanto maior a rugosidade superficial do
solo, maior será o valor de L
1
e, conseqüentemente, maior será o valor do índice de T.
Saleh (1993), propôs um modelo matemático alternativo para o índice de
tortuosidade, onde, seu valor pode ser igual ou superior a zero, sendo representado pela
seguinte expressão:
1 0
0
-
=
L L
T
L
(6)
Em que:
L
1
= comprimento do perfil superficial, considerando-se as características do
microrrelevo, mm; e
L
0
= comprimento do perfil superficial em linha reta, mm.
O principal inconveniente do índice de tortuosidade (T), para a descrição do
microrrelevo do solo é, que o seu valor depende do tamanho dos agregados e torrões e,
ao mesmo tempo, da escala de medida (SKIDMORE, 1997). Assim, a distância entre
dois pontos do perfil horizontal é medido com escalas grandes, com rugosímetros que
medem desníveis superficiais com intervalos pequenos, aumenta o valor de L
1
e,
conseqüentemente, o valor de T; com isso, dois perfis horizontais com rugosidades
diferentes que se medem a diferentes escalas, podem ter o mesmo valor de T. Por isso,
os valores de tortuosidade obtidos a partir de medidas com diferentes espaçamentos não
podem ser comparados.
2.3 Mecânica da erosão hídrica do solo
A erosão hídrica pluvial do solo pode ser considerada como sendo o
resultado de um trabalho mecânico que requer energia, sendo que tal energia é
proveniente do impacto das gotas de chuva e da ação cisalhante do escoamento
superficial (WISCHMEIER & SMITH, 1958). Este processo é dividido em três fases
seqüenciais: desagregação, transporte e deposição das partículas de solo, as quais são
concomitantes. A primeira fase, e a mais importante, é a desagregação inicial das
partículas de solo que consiste no desprendimento ou separação de grânulos individuais
23
ou agregados de solo da massa que as contém, pela ação de agentes erosivos. A textura
e o teor de matéria orgânica, entre outros fatores, influenciam grandemente a
desagregação do solo, visto que elas atuam na formação e estabilização dos seus
agregados; o seu aumento eleva a capacidade dos mesmos de resistirem à ação de forças
externas. O transporte consiste na remoção das partículas desprendidas do seu local de
origem e sua condução até a posição, onde serão, finalmente, depositadas. A deposição
é a terceira e última fase do processo erosivo e só ocorrerá quando a carga de
sedimentos em suspensão na água do escoamento exceder a sua capacidade de
transporte. Outro aspecto importante é que a deposição é seletiva, pois as partículas
maiores ou com maior densidade são as primeiras a sofrer deposição, enquanto as
demais, como o silte e a argila, são deslocadas à distâncias maiores, podendo, com certa
facilidade, atingir rios e lagos (ELLISON, 1947; WISCHMEIER & SMITH, 1958;
FOSTER, 1982).
2.3.1 Formas de erosão hídrica
O aspecto apresentado pela superfície do solo, após a ocorrência do
processo erosivo, permite a classificação da erosão hídrica em três formas diferentes:
entre sulcos, sulcos e voçorocas. Nas áreas submetidas à exploração agropecuária
predominam, basicamente, a erosão entre sulcos e em sulcos, influenciando
negativamente a capacidade produtiva dos solos.
A erosão em entre sulcos ocorre, somente, sobre as partes mais alisadas do
solo e, principalmente, em solos com menor cobertura vegetal. Neste caso, o
escoamento superficial caracteriza-se pela predominância de um fluxo de água na forma
delgada, onde a desagregação das partículas de solo se dá, basicamente, pelo impacto
direto das gotas de chuva, causando o fenômeno denominado de salpicamento; o
transporte das mesmas é promovido, então, pela ação combinada do salpico e do
escoamento laminar. O impacto das gotas de chuva, embora, em geral, não cause
desprendimento do solo abaixo de lâmina de água mais espessa, tem sua capacidade de
desagregação e transporte aumentada por criar turbulência no fluxo de água.
Na erosão em sulcos, como também em voçorocas, tanto a desagregação
como o transporte ocorrem, principalmente, pela ação cisalhante do fluxo de água
concentrado em canais (FOSTER, 1982).
24
2.3.2 Fatores que afetam a erosão hídrica
A ocorrência de erosão hídrica do solo é influenciada pela combinação de
fatores físicos e de manejo do solo, tais como: clima, tipo de solo, topografia, cobertura
e manejo do solo e práticas conservacionistas de suporte. O clima interfere na
intensidade, duração e volume de chuvas, influenciando na energia das gotas de chuva e
as características do escoamento superficial. A chuva é o agente ativo no processo
erosivo, e sua capacidade de causar erosão é chamada de erosividade (WISCHMEIER,
1959; WISCHMEIER & SMITH, 1978).
O solo é o agente passivo no processo erosivo, e sua susceptibilidade à
erosão é denominada de erodibilidade do solo. A erodibilidade do solo está relacionada
com suas propriedades físicas, químicas, biológicas e mineralógicas (WISCHMEIER &
MANNERING, 1969; WISCHMEIER & SMITH, 1978).
A topografia do terreno é composta basicamente pela inclinação do terreno e
comprimento de rampa que, em conjunto, afetam a taxa de erosão hídrica, pois, a
medida que aumentam, favorecem progressivamente o volume e a velocidade do
escoamento (MEYER & WISCHMEIER, 1969).
A cobertura vegetal e o manejo do solo são fatores altamente influenciados
pela ação humana e podem representar a principal forma para se reduzir a erosão
hídrica. A cobertura vegetal é representada pela presença de vegetação viva ou por
resíduos culturais remanescentes (COGO et al.,1981).
As práticas conservacionistas de suporte são recomendadas para amenizar
os efeitos do processo erosivo do solo. Dentre as principais práticas em uso, pode-se
destacar o preparo do solo e a semeadura em contorno; os cultivos em faixas, em
contorno e em rotação; e o terraceamento. O preparo e semeadura em contorno é eficaz
no controle da erosão causada por chuvas de baixa intensidade e em áreas com baixa
declividade, pois, cultivo em faixas, em contorno e em rotação, proporciona diminuição
da erosão, pois, as faixas cultivadas reduzem a velocidade da enxurrada e favorecem a
deposição das partículas de solo. O terraceamento, por sua vez, é a prática mecânica
utilizada com maior freqüência em locais com maiores declividade e comprimento de
rampa do terreno, pois, diminui o comprimento de rampa e, com isso, controla o
escoamento superficial de água no solo (WISCHMEIER & SMITH, 1978; HUDSON,
1995).
25
2.3.3 Modelos de predição da erosão hídrica
Os estudos matemáticos referentes à predição de erosão hídrica foram
iniciados na primeira metade do século XX, nos Estados Unidos da América, visando o
estabelecimento de ferramentas para orientar o planejamento conservacionista para, em
especial, reduzir a erosão hídrica pluvial e, com isso, favorecer a sustentabilidade dos
agroecossistemas. Entretanto, somente com a evolução do conhecimento dos fatores que
influenciam a erosão e que compõem atualmente os modelos EUPS (WISCHMEIER &
SMITH, 1978) e EUPSR (RENARD et al., 1997), as predições de perda de solo
causadas pela erosão hídrica começaram a ser efetuadas com maior confiabilidade.
A EUPS foi desenvolvida com o objetivo de predizer a perda de solo por
erosão entre sulcos e em sulcos, utilizando dados médios estimados para um longo
período de tempo, para uma determinada condição de clima, solo, relevo, sistema de
cultivo do solo e prática conservacionista (WISCHMEIER & SMITH, 1978). Assim, a
EUPS estima a massa de solo perdida por unidade de área em um intervalo de tempo de
um ano (A), sendo o resultado do produto dos fatores erosividade da chuva e enxurrada
associada (R), erodibilidade do solo (K), comprimento do declive (L), grau do declive
(S), cobertura e manejo do solo (C) e práticas conservacionistas de suporte (P), ou seja,
A = RKLSCP. Com a incorporação de novas tecnologias ao modelo EUPS, por meio de
programas computacionais, muitas modificações foram introduzidas no modelo, o qual
passou a ser denominado de EUPSR. Tais modificações permitiram melhor estimativa
dos valores dos fatores que o compõem, melhorando substancialmente seu poder de
predição.
A EUPSR é, então, uma versão atualizada de sua antecessora EUPS,
contrastando desta pelo avanço tecnológico na obtenção dos valores de seus fatores e
pela inserção de novos dados, em um sistema informatizado que facilita a estimativa da
perda de solo. No entanto, pode-se considerar que o aprimoramento mais significativo
da EUPSR em relação à EUPS, está diretamente associado com a derivação do fator
cobertura e manejo do solo (fator C), sendo considerado o mais complexo em ambos os
modelos. Na EUPS, a obtenção desse fator é baseada em tabelas extensas e de difícil
interpretação, enquanto na EUPSR, a avaliação deste fator é mais simples, precisa e
confiável, em decorrência, basicamente, das inovações metodológicas para sua obtenção
e inserção de novos componentes. O fator C, utilizado na EUPSR, assim como na
versão anterior, EUPS, reflete o efeito da cobertura e manejo do solo sobre a erosão,
26
sendo adequado para comparar os impactos das práticas de manejo nos planejamentos
de conservação do solo. Na EUPSR, o fator C é estimado para intervalos de 15 dias, ou
menos, por meio de uma função matemática caracterizada pelo produto de cinco
subfatores (RENARD et al., 1997; BERTOL et al., 2007), assim descritos:
a) “PLU – Prior Land Use”: efeito residual do uso da terra influenciado
pela consolidação da superfície do solo e massa de raízes e resíduos
culturais incorporados na camada superficial;
b) “CC – Canopy Cover”: efeito da cobertura do solo pela copa das
plantas influenciado pela altura média da copa das plantas até a
superfície do solo e fração desta coberta pela copa;
c) “SC – Surface Cover”: efeito da cobertura do solo pelos resíduos
vegetais;
d) “SR – Surface Roughness”: efeito da rugosidade superficial do solo
influenciado pela rugosidade do solo recém preparado; e
e) “SM – Surface Moisture”: efeito da umidade do solo influenciado
pela quantidade de água no solo.
Os valores obtidos neste estudo, referentes aos índices de rugosidade
superficial, poderão ser utilizados na estimativa da capacidade de armazenamento
depressional de água no solo e posteriormente, espera-se que esses valores possam
integrar a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE), especialmente na
composição do Subfator Rugosidade Superficial (SR), que é utilizado para o cálculo do
fator C desse modelo. Com isso, há a possibilidade de contribuir com dados que
participem da composição deste modelo, para utilização em trabalhos posteriores
relacionados ao planejamento conservacionista de solo.
2.4 Hipóteses
Segundo o referencial teórico, as argumentações descritas permitem a
formulação das seguintes hipóteses:
1) As operações de preparo do solo aumentam o valor da rugosidade
superficial; as operações de cultivo mínimo promovem a obtenção dos valores mais
elevados para o microrrelevo do solo em relação aos demais sistemas em estudo,
enquanto, as de preparo convencional promovem valores superiores aos da semeadura
direta;
27
2) A energia cinética da chuva diminui a rugosidade superficial do solo,
promovendo maior redução nos sistemas submetidos ao maior número de operações de
preparo;
3) As quantidades mais elevadas de resíduo vegetal sobre a superfície do
solo proporcionam maior estabilidade da rugosidade superficial frente à aplicação de
chuvas; e
4) Os sistemas de preparo que revolvem mais intensamente o solo causam
as maiores perdas de solo e de água por erosão hídrica.
2.5 Objetivo geral
Analisar a influência dos sistemas de manejo do solo e da energia cinética
da chuva na rugosidade superficial do solo.
2.6 Objetivos específicos
1) Avaliar o efeito das operações de preparo do solo na rugosidade
superficial e nos atributos físicos do solo em diferentes sistemas de manejo;
2) Analisar a influência das chuvas simuladas na alteração da rugosidade
superficial do solo;
3) Avaliar a influência de diferentes tipos e níveis de resíduo vegetal, na
rugosidade superficial do solo em decorrência de aplicação de chuvas; e
4) Estimar as perdas de solo e de água em diferentes sistemas de manejo do
solo.
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Aspectos gerais
O trabalho foi realizado em área experimental da Embrapa Agropecuária
Oeste, em Dourados, MS (latitude sul 22
º
14’, longitude 54º49’a oeste de Greenwich, e
altitude média de 452 m), no período compreendido entre outubro de 2005 e janeiro de
2008 em solo classificado como Latossolo Vermelho aluminoférrico típico de textura
muito argilosa. O clima regional, conforme Estado de Mato Grosso do Sul (1990), é
classificado, pelo sistema internacional de Köppen, como Mesotérmico Úmido (Aw),
inverno seco, com precipitação média anual de 1.400 mm e temperatura média anual de
22ºC, sendo comum a ocorrência de geadas nos meses de junho, julho e agosto. A
topografia da região é plana a suavemente ondulada, e a declividade média da área
experimental é de 0,03 m m
-1
.
No quadro 3 são apresentados os valores médios de alguns atributos físicos
do solo, em três profundidades da área experimental, antes da implantação do
experimento.
QUADRO 3. Valores médios de densidade do solo, macroporosidade, microporosidade,
volume total de poros (VTP), densidade de partículas e granulometria em
três profundidades, correspondentes ao solo da área experimental,
Dourados, MS, 2008
Profundidade
Densidade do solo Macroporosidade Microporosidade
VTP
m Mg m
-3
--------------------------- % ---------------------------
0,00 - 0,05 1,32 a 16,43 a 39,22 a 55,65 a
0,05 - 0,10 1,38 a 12,36 a 40,94 a 53,30 a
0,10 - 0,20 1,36 a 14,25 a 41,77 a 56,02 a
Densidade de
partículas
Granulometria
Mg m
-3
Areia total Silte argila
-------------------------g kg
-1
-------------------------
0,00 - 0,05 2,89 a 200 a 94 a 706 a
0,05 - 0,10 2,90 a 184 a 93 a 723 a
0,10 - 0,20 2,88 a 182 a 84 a 734 a
Médias seguidas com a mesma letra, na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de
probabilidade.
29
A análise dos atributos apresentados no Quadro 3 sugere uma boa condição
estrutural do solo em estudo, pois os valores observados não são considerados como
limitantes à exploração agropecuária em latossolos de cerrado (CARVALHO JÚNIOR
et al., 1998).
Para a densidade de partículas, os valores observados são considerados
relativamente altos (VAN RAIJ, 1991), podendo ser um indicativo da presença de
quantidades elevadas de minerais pesados, tais como sesquióxidos de ferro.
As avaliações referentes à rugosidade superficial do solo e perdas de solo e
de água, em campo, sob intensidade de precipitação constante e igual a 60 mm h
-1
,
foram feitas utilizando-se o simulador de chuva desenvolvido por Alves Sobrinho et al.
(2001) modificado (Figura 1).
FIGURA 1. Vista geral do infiltrômetro de aspersão InfiAsper - Versão 4.0.
O simulador foi calibrado para aplicar uma intensidade de precipitação
constante de 60 mm h
-1
, ajustando-se a abertura e o número de haletas no obturador
(Figura 2) e a pressão de serviço em 32 kPa. Para a calibração do infiltrômetro foi
utilizada uma bandeja de 1,0 m de comprimento por 0,7 m de largura, colocada sob a
área de ação do equipamento para obtenção do volume precipitado. A intensidade de
precipitação (Ip), em mm h
-1
, era, então, determinada pela relação:
30
=
×
V
Ip
A t
(7)
Em que:
V = volume coletado, L;
A = área de coleta, correspondente à área da bandeja (0,70 m
2
); e
t = duração da precipitação, h.
manômetro
Obturador
registro
Bico 2Bico 1
manômetro
Obturador
registro
Bico 2Bico 1
FIGURA 2. Sistema regulador da intensidade de precipitação (obturador rotativo,
manômetro, bicos e registro).
A área em que os experimentos foram conduzidos era cultivada sob o
sistema de semeadura direta com rotação de culturas. O histórico de cultivo da área
correspondente ao período de dez anos anteriores à implantação do experimento está
descrito no quadro 4.
31
QUADRO 4: Histórico das espécies vegetais cultivadas na área experimental, no
período compreendido entre 1996 e 2006, Dourados, MS, 2008
Para a execução do trabalho, foram cultivadas na área experimental, em
momentos diferentes, as culturas de soja (Glycine max L. Merril), aveia preta (Avena
strigosa) e milho (Zea mays), respectivamente. As avaliações de campo foram
conduzidas sobre os resíduos vegetais, após as colheitas das referidas culturas e das
operações de preparo do solo terem sido efetuadas.
3.2 Instalação das culturas na área experimental
A semeadura da soja ocorreu no dia 08/11/2005; a cultivar implantada foi a
BR 16 com uma adubação na linha de 350 kg ha
-1
da formulação de NPK
correspondente a 02 - 20 - 20 com micronutrientes. O espaçamento entre as linhas de
semeadura foi de 0,45 m e o estande médio de 300 mil plantas ha
-1
. A colheita ocorreu
no dia 15/03/2006. O índice de colheita, conceituado como sendo a razão entre a massa
seca de grãos produzida e a massa seca total, conforme Gomes (2007) foi de 0,42 e a
produtividade média estimada foi de 3,0 Mg ha
-1
de grãos.
A aveia preta foi semeada no dia 23/04/2006 com uso da cultivar Embrapa
29/Garoa; o espaçamento entre linhas de semeadura foi de 0,20 m com um estande de 3
milhões de plantas ha
-1
. A fertilização da área foi praticada na linha de semeadura com
250 kg ha
-1
da formulação 08 - 26 - 16 com micronutrientes, sendo que a colheita foi no
Ano Cultura Ano Cultura
1996 Aveia preta 2001 trigo
1996/1997 algodão 2001/2002 soja
1997 nabo forrageiro 2002 milheto
1997/1998 milho 2002/2003 algodão
1998 trigo 2003 nabo forrageiro
1998/1999 soja 2003/2004 milho
1999 aveia preta 2004 aveia preta
1999/2000 algodão 2004/2005 soja
2000 milho safrinha 2005 milho safrinha
2000/2001 soja 2005/2006 soja
32
dia 17/09/2006. O índice de colheita, conforme Schuch et al. (1999), foi de 0,27,
enquanto a produtividade estimada foi de 0,8 Mg ha
-1
de grãos.
O milho foi semeado no dia 28/11/2006 com o uso da cultivar Syngenta
Híbrido S1; o espaçamento entre linhas foi de 0,45 m para um estande planejado de 65
mil plantas ha
-1
. Na adubação foram distribuídos 350 kg ha
-1
da formulação 08 - 16 - 16
na linha de semeadura, sendo que a colheita ocorreu no dia 23/04/2007. O índice de
colheita, de acordo com Argenta et al. (2001), foi de 0,50, enquanto a produtividade
estimada foi de 6,0 Mg ha
-1
de grãos.
Após a colheita de cada cultura, uma parte da palha era recolhida e
conduzida até a casa de vegetação e seca em estufa para expressar a massa vegetal em
base seca, para que fosse utilizada na determinação dos níveis de cobertura das unidades
experimentais.
3.3 Caracterização dos tratamentos de preparo do solo
Após a colheita das culturas, era efetuada a retirada de todos os resíduos
vegetais da superfície do solo de uma área de 25 m
2
(5,0 m x 5,0 m). Na seqüência, era
feita a distribuição e homogeneização da massa seca dos resíduos vegetais
correspondente a cada tratamento e, posteriormente, faziam-se as devidas operações de
preparo de acordo com as características dos três tipos de preparo do solo planejados
(sistema de semeadura direta, preparo convencional e cultivo mínimo).
Na área sob semeadura direta o tratamento era instalado sem que houvesse
revolvimento mecânico do solo. O preparo convencional foi caracterizado por uma
gradagem, com grade aradora de 20 discos de 0,58 m de diâmetro, seguida de duas
gradagens niveladoras/destorroadoras de 32 discos de 0,43 m de diâmetro. A
profundidade de ação dos discos foi, para a grade aradora, em média, de 0,15 m. Já para
a grade niveladora a profundidade média de ação dos discos foi de 0,05 m.
O cultivo mínimo caracterizou-se por uma escarificação mecânica e uma
gradagem niveladora/destorroadora; o escarificador utilizado para o preparo do solo é
composto por sete hastes distanciadas 0,25 m uma das outras, dispostas em uma linha.
A profundidade média de ação das hastes foi de 0,20 m. A grade
niveladora/destorroadora é a mesma que foi empregada no preparo convencional.
Todas as atividades de preparo do solo na área experimental foram
praticadas com a umidade do solo dentro dos limites da faixa de friabilidade.
33
3.4 Unidade experimental
A unidade experimental, ou parcela, com área de 0,70 m
2
, era formadas por
uma chapa com 1,00; 0,70 e 0,15 m (Figura 3 - vista superior), em formato retangular, a
qual era cravada na parte central da área de ação do simulador de chuvas; a chapa tinha
o objetivo de eliminar os efeitos da influência de uma possível diferença de umidade do
solo entre a área útil da parcela e o solo do meio externo; era disposta no campo com o
comprimento maior a favor do declive e cravada até uma profundidade de 0,12 m. A
parcela foi construída em chapa de aço galvanizado número 16.
7
0
0
Á
r
e
a
ú
t
i
l
da
p
a
r
c
e
l
a
V
i
s
t
a
s
u
p
e
r
i
o
r
150
A
A
C
o
r
t
e
A
A
Coletor
Recipiente
Calha
condutora
Protetor de
respingos
1000
FIGURA 3. Delimitador de parcelas e recipiente coletor de escoamento superficial com
protetor de respingos (dimensões em mm).
A delimitação da extremidade superior e das laterais das parcelas impede as
trocas de água com as regiões circunvizinhas à parcela. Na extremidade inferior do
comprimento do delimitador há uma estrutura para acoplagem de um recipiente coletor
para permitir a obtenção do volume de água escoado da superfície da parcela (Figura 3 -
corte AA).
3.5 Descrição dos tratamentos
Os tratamentos estudados, para cada cultura, resultaram da combinação de
três tipos de preparo do solo com três níveis de massa seca dos resíduos vegetais (de
soja, aveia e milho). Deve-se observar que cada cultura foi considerada como um
experimento independente dos demais.
34
Os tratamentos avaliados são relacionados da seguinte maneira:
Cultura da soja (experimento 1)
Tratamento 1: Sistema de semeadura direta (SD) sem cobertura do solo;
Tratamento 2: Sistema de semeadura direta (SD) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja;
Tratamento 3: Sistema de semeadura direta (SD) com 4,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja;
Tratamento 4: Preparo convencional (PC) sem cobertura do solo;
Tratamento 5: Preparo convencional (PC) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja;
Tratamento 6: Preparo convencional (PC) com 4,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja;
Tratamento 7: Cultivo mínimo (CM) sem cobertura do solo;
Tratamento 8: Cultivo mínimo (CM) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja; e
Tratamento 9: Cultivo mínimo (CM) com 4,0 Mg ha
-1
de resíduo de soja.
Cultura da aveia (experimento 2)
Tratamento 1: Sistema de semeadura direta (SD) sem cobertura do solo;
Tratamento 2: Sistema de semeadura direta (SD) com 1,0 Mg ha
-1
de resíduo de aveia;
Tratamento 3: Sistema de semeadura direta (SD) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de aveia;
Tratamento 4: Preparo convencional (PC) sem cobertura do solo;
Tratamento 5: Preparo convencional (PC) com 1,0 Mg ha
-1
de resíduo de aveia;
Tratamento 6: Preparo convencional (PC) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de aveia;
Tratamento 7: Cultivo mínimo (CM) sem cobertura do solo;
Tratamento 8: Cultivo mínimo (CM) com 1,0 Mg.ha
-1
de resíduo de aveia; e
Tratamento 9: Cultivo mínimo (CM) com 2,0 Mg ha
-1
de resíduo de aveia.
Cultura do milho (experimento 3)
Tratamento 1: Sistema de semeadura direta (SD) sem cobertura do solo;
Tratamento 2: Sistema de semeadura direta (SD) com 3,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho;
Tratamento 3: Sistema de semeadura direta (SD) com 6,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho;
Tratamento 4: Preparo convencional (PC) sem cobertura do solo;
Tratamento 5: Preparo convencional (PC) com 3,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho;
Tratamento 6: Preparo convencional (PC) com 6,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho;
Tratamento 7: Cultivo mínimo (CM) sem cobertura do solo;
Tratamento 8: Cultivo mínimo (CM) com 3,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho; e
Tratamento 9: Cultivo mínimo (CM) com 6,0 Mg ha
-1
de resíduo de milho.
35
3.6 Chuvas simuladas aplicadas
Foram aplicadas sete chuvas simuladas com intensidade constante e igual a
60 mm h
-1
com duração de 60 minutos, em cada parcela experimental, separadas por um
intervalo de tempo de, aproximadamente uma semana. A determinação da energia
cinética das chuvas simuladas foi feita por meio de programa computacional
denominado EnerChuva, desenvolvido por Alves Sobrinho et al. (2001), considerando a
altura do bico precipitador, a pressão de serviço e a intensidade de precipitação, no final
de cada teste com o simulador de chuvas. A partir do conhecimento dos valores desses
elementos o programa calcula o valor da velocidade média de impacto das gotas no solo
e da energia cinética por unidade de área, por meio da seguinte equação:
(
)
3 2
/
10 /2 . .
w
c a
L v
E
r
-
= (8)
em que:
E
c/a
= energia cinética por unidade de área, J m
-2
;
ρ
w
= massa específica da água, kg m
-3
;
L = lâmina média de água aplicada pelos bicos, mm; e
v = velocidade terminal da gota, m s
-1
.
3.7 Avaliações
3.7.1 Caracterização física do solo da área experimental
Em cada unidade experimental foi avaliado o percentual de cobertura do
solo utilizando uma máquina fotográfica digital_Sony Cyber-Shot-7.2 Megapixels. No
momento posterior à distribuição dos resíduos vegetais, foram tomadas fotos digitais
das unidades experimentais, delimitadas com as dimensões de 0,7x1,0 m. As fotos
foram tomadas a 1 m da superfície do solo, com câmera digital repousada sobre
superfície posicionada perpendicularmente em relação às parcelas. Essas fotos foram
então recortadas, com a finalidade de excluir as bordas (representadas pelas chapas
metálicas delimitadoras das parcelas) no aplicativo PAINT do Office (Windows)
ficando todas com as dimensões de 460x320 pixels. Utilizando o método de grade com
36
contagem de pontos e cruzamentos foi feita a projeção de uma grade formada por 50
interseções sobre a fotografia, onde se estimou a percentagem de cobertura vegetal
mediante contagem das interseções dos pontos desta grade com a presença ou não de
cobertura vegetal nesses pontos.
Com o objetivo de estabelecer uma adequada caracterização dos principais
atributos físicos do solo da área experimental, foram feitas as seguintes análises:
- Densidade do solo, densidade de partículas, porosidade total, macro e
microporosidade do solo: foram coletadas amostras indeformadas de solo
representativas das profundidades de 0 - 0,05; 0,05 - 0,10 e 0,10 - 0,20 m, usando anéis
volumétricos centralizados nas profundidades de 0,025; 0,075 e 0,15 m. As análises
foram realizadas de acordo com EMBRAPA (1997).
- Estabilidade de agregados via úmida: as amostras para essa determinação
consistiram de blocos de solo com estrutura natural, que, após secos ao ar, foram
passados em peneiras de 9,52 e 4,76 mm, sendo empregados nas análises posteriores
aqueles agregados retidos na peneira de 4,76 mm. Assim sendo, a análise de
estabilidade de agregados pelo peneiramento via úmida foi realizado pelo peneiramento
durante 10 minutos, em jogo de peneiras com malhas de 2,0; 1,0; 0,5; 0,25 e 0,105 mm,
dentro de recipiente imerso em água, conforme proposição de Yoder (1936). Adotou-se
como índice de estabilidade de agregados o diâmetro médio geométrico (DMG), sendo
os cálculos feitos seguindo a proposta de Kemper & Rosenau (1986).
Em cada parcela experimental foi avaliada, ainda, a umidade inicial do solo.
- Umidade inicial do solo: antes do início dos testes com o simulador de
chuvas, foram coletadas amostras de solo na profundidade de 0 - 0,05 m, para
determinação da umidade antecedente à aplicação das chuvas simuladas.
3.7.2 Rugosidade superficial do solo
A rugosidade superficial do solo foi medida em nove momentos diferentes;
a primeira avaliação foi feita antes das operações de preparo do solo e, a segunda,
imediatamente após tais operações. As outras avaliações foram praticadas após a
aplicação de cada uma das sete chuvas simuladas.
Os valores das alturas do microrrelevo do solo foram obtidos com o uso de
um rugosímetro de varetas acoplado a uma máquina fotográfica digital. Este
instrumento é constituído por uma base retangular que pode ser apoiada e nivelada na
37
superfície do solo, sobre a qual é colocada uma barra perfurada e transversal ao sentido
da declividade do terreno, com 20 varetas de alumínio alinhadas e distanciadas 30 mm
uma das outras. Esta barra é conectada, na sua parte média, à extremidade de uma haste
horizontal de 1,80 m de comprimento, sobre a qual é instalada, na extremidade oposta
do rugosímetro, a câmara fotográfica (Figura 4). A barra pode ser deslocada no sentido
do aclive, ocupando 20 posições, separadas de 30 mm uma das outras. Em cada posição
foi feito um registro fotográfico das 20 varetas verticais, gerando, com isso, um “grid”
quadrado de 0,36 m
2
com imagens das alturas de 400 varetas, para cada momento
avaliado em cada parcela experimental.
FIGURA 4. Ilustração do rugosímetro de varetas utilizado para obtenção dos registros
fotográficos referentes ao microrrelevo do solo (Foto de Zoldan Junior,
2006).
Com o uso de programa computacional, fez-se, para cada fotografia, a
avaliação da quantidade de “pixels” de cada vareta, com sua posterior transformação em
unidade de comprimento, correspondente à altura de cada vareta. Este programa foi
desenvolvido para a obtenção de dados de rugosidade com a utilização de técnicas de
análise de imagens digitalizadas. A seguir, estimaram-se os índices de rugosidade e de
tortuosidade, para caracterização da rugosidade superficial do solo.
O índice de rugosidade foi calculado como sendo o desvio padrão das 400
leituras das alturas das varetas que representam o microrrelevo, sem transformação
38
logarítmica e sem eliminar os valores extremos (10% superiores e 10% inferiores),
conforme método proposto por Kamphorst et al. (2000).
O índice de tortuosidade foi estimado a partir da metodologia proposta por
Boiffin (1984). Os valores para esse índice, obtidos por este método, são adimensionais
e assumem valores maiores ou iguais à unidade.
Os índices de rugosidade e tortuosidade foram calculados considerando-se
as seguintes condições:
a) original: mantendo a influência da declividade do terreno e das
marcas de preparo do solo, ou seja, rugosidade original e
tortuosidade original;
b) linear: sem a influência da declividade do terreno, mas mantendo a
tendência das marcas do preparo do solo, ou seja, rugosidade linear e
tortuosidade linear; e
c) ao acaso: sem a influência da declividade do terreno e das marcas do
preparo do solo, denominados de rugosidade ao acaso e tortuosidade
ao acaso.
3.7.3 Determinação das perdas de solo e de água
As avaliações de perdas de solo e de água tiveram início com a coleta de
amostras do volume de enxurrada escoado em cada parcela, em recipientes de um litro,
em intervalos de 5 minutos entre cada amostra, conforme Cogo (1981). A coleta da
primeira amostra teve início quando foi verificado o escoamento inicial de água na
calha coletora e finalizado após uma hora de chuva simulada. Após decorridos os 5
minutos se, o recipiente não estivesse completamente cheio, a coleta era interrompida, o
frasco vedado e era imediatamente iniciada a coleta da amostra seguinte. Ao contrário,
se durante o intervalo de 5 minutos o recipiente ficasse completamente cheio, a coleta
era interrompida e o tempo registrado. Neste caso, a amostragem seguinte era feita após
decorridos os 5 minutos do início da coleta anterior.
No final da avaliação de campo as amostras eram encaminhadas para o
laboratório e permaneciam em frascos vedados até serem feitas as medições da massa
de solo e do volume de água escoado. Este procedimento foi realizado no Laboratório
de Solos da Embrapa Agropecuária Oeste, onde as amostras eram deixadas em repouso
até que o material sólido em suspensão sofresse decantação. Em seguida, foi retirado o
39
excesso de água e seu volume quantificado e registrado, as amostras de material sólido
colocadas em estufa, à temperatura de 60ºC, por período de tempo necessário visando à
completa evaporação da água contida nas mesmas, conforme consta em Cogo, 1981.
3.8 Análise estatística
Na avaliação da rugosidade superficial do solo e das perdas de solo e de
água, foram considerados nove tratamentos, com duas repetições, resultando, portanto,
em 18 unidades experimentais para cada uma das culturas. Os tratamentos foram
dispostos em esquema de parcelas sub-subdivididas, em que o momento de aplicação
das chuvas simuladas foi considerado como parcela, o tipo de preparo do solo
correspondeu a subparcela e, o nível de cobertura do solo, a sub-subparcela, segundo o
delineamento inteiramente casualizado.
Para avaliar o efeito dos tratamentos e obter uma estimativa da variância
residual, foi feita análise de variância dos dados, com a posterior aplicação do teste de
Tukey, a 5% de probabilidade, para a comparação de médias. A análise estatística foi
feita utilizando-se o programa computacional, denominado, Sistema de Análise
Estatística (SAEG).
Os valores referentes aos índices de rugosidade e tortuosidade linear foram
relacionados aos respectivos valores originais, e os valores de rugosidade e tortuosidade
ao acaso foram relacionados aos respectivos valores lineares, pelo modelo de regressão
linear simples.
Com o objetivo de estudar as relações existentes entre o índice de
rugosidade ao acaso e o de tortuosidade ao acaso com o volume de chuva acumulado,
foi utilizado o seguinte modelo de regressão exponencial:
bx
y ae
-
=
(9)
Onde:
y = índice de rugosidade ao acaso ou de tortuosidade ao acaso, mm;
a = coeficiente de regressão não linear;
b = coeficiente de regressão não linear, mm
-1
; e
x = volume de chuvas, mm.
40
Este modelo é recomendado para relacionar o decaimento da rugosidade
superficial do solo em função do volume acumulado de chuvas, pois, em geral, a
rugosidade diminui com maior intensidade no início de ocorrência das chuvas,
conforme resultados de Cogo (2001); Eltz & Norton (1997); Vidal Vázquez (2002) e
Zoldan Junior et al. (2008).
Para estabelecer as regressões lineares e não lineares, foi utilizado o
programa Sigma-Plot, versão 10.0.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Atributos físicos do solo
Os valores relativos ao percentual de cobertura do solo nos tratamentos sob
os cultivos de soja, aveia e milho, correspondentes aos diferentes níveis de resíduo
vegetal acrescentados à superfície do solo, são apresentados no quadro 5.
QUADRO 5. Valores médios de cobertura do solo (%) nos tratamentos sob os cultivos
de soja, aveia e milho, relativos ao nível de cobertura do solo com
resíduos vegetais, Dourados, MS, 2008
Soja
SD PC CM
Nível de resíduo vegetal (Mg ha
-1
)
0,0 2,0 4,0 0,0 2,0 4,0 0,0 2,0 4,0
Cobertura (%)
0 65 77 0 11 16 0 14 23
Aveia
SD PC CM
Nível de resíduo vegetal (Mg ha
-1
)
0,0 1,0 2,0 0,0 1,0 2,0 0,0 1,0 2,0
Cobertura (%)
0 73 84 0 08 13 0 19 28
Milho
SD PC CM
Nível de resíduo vegetal (Mg ha
-1
)
0,0 3,0 6,0 0,0 3,0 6,0 0,0 3,0 6,0
Cobertura (%)
0 100 100 0 20 37 0 26 41
SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo
No quadro 5 observa-se que para cada nível de resíduo vegetal adicionado a
superfície do solo ocorreu um correspondente valor de cobertura do solo. Na avaliação
dos cultivos de soja, aveia e milho verifica-se que, em geral, à medida que aumentou o
nível de resíduo vegetal sobre a superfície do solo, houve um acréscimo no percentual
de cobertura do solo.
Nos cultivos de soja e aveia sob semeadura direta, o maior nível de resíduo
vegetal promoveu maior cobertura do solo do que o nível intermediário, enquanto que
no cultivo de milho, os tratamentos com nível intermediário e máximo de resíduo
vegetal proporcionaram cobertura total da superfície do solo.
42
Analisando-se o mesmo tipo de cultivo, verifica-se que em geral, sob o
mesmo nível de resíduo vegetal, os percentuais de cobertura do solo no cultivo mínimo
foram superiores aos valores observados no preparo convencional.
Os valores relativos à densidade do solo nos tratamentos, nos cultivos de
soja, aveia e milho, nos diferentes momentos de avaliação experimental, são
apresentados no quadro 6.
QUADRO 6. Valores médios de densidade do solo nos tratamentos sob os cultivos de
soja, aveia e milho, na profundidade de 0 - 0,05 m, Dourados, MS, 2008
Preparo
Resíduo Momento da coleta
do solo vegetal ANP APP chuva1 chuva 3 chuva 5 chuva 7
Mg ha
-1
Densidade do solo (Mg m
-3
)
Soja
0,0 1,30 b 1,30 b 1,41 a 1,36 a 1,24 b 1,32 a
2,0 1,31 ab 1,31 b 1,30 a 1,28 a 1,37 a 1,35 a SD
4,0 1,44 a 1,44 a 1,34 a 1,30 a 1,23 b 1,29 ab
0,0 1,26 Ab 1,03 Bc 1,08 bc 1,14 b 1,20 b 1,16 c
2,0 1,35 Aab 1,02 Bc 1,05 bc 1,11 b 1,14 b 1,06 d PC
4,0 1,32 Aab 1,01 Bc 1,03 c 1,05 b 1,05 c 1,05 d
0,0 1,24 Ab 1,11 Bc 1,04 bc 1,16 b 1,19 b 1,16 c
2,0 1,26 Ab 1,05 Bc 1,09 bc 1,12 b 1,05 c 1,15 c CM
4,0 1,33 Aab 1,10 Bc 1,14 b 1,08 b 1,17 b 1,22 bc
Aveia
0,0 1,41 a 1,41 a 1,37 a 1,29 a 1,37 a 1,31 a
1,0 1,26 b 1,26 ab 1,29 a 1,23 ab 1,19 b 1,24 ab SD
2,0 1,27 b 1,27 ab 1,33 a 1,24 ab 1,23 b 1,13 bc
0,0 1,15 Ac 1,02 Bb 1,08 b 1,10 bc 1,10 c 1,11 c
1,0 1,21 Abc 1,03 Bb 1,09 b 1,19 ab 1,11 c 1,15 bc PC
2,0 1,18 Abc 1,05 Bb 1,08 b 1,06 c 1,12 c 1,10 c
0,0 1,38 Aa 1,09 Bb 1,17 b 1,09 bc 1,11 c 1,14 bc
1,0 1,41 Aa 1,10 Bb 1,16 b 1,21 ab 1,13 bc 1,12b CM
2,0 1,39 Aa 1,12 Bb 1,16 b 1,07 c 1,14 bc 1,20 ab
Milho
0,0 1,33 ab 1,33 a 1,27 a 1,25 b 1,33 a 1,30 ab
3,0 1,44 a 1,44 a 1,35 a 1,42 a 1,38 a 1,43 a SD
6,0 1,39 ab 1,39 a 1,33 a 1,32 a 1,37 a 1,42 a
0,0 1,22 Ac 1,07 Bb 1,08 b 1,12 c 1,09 b 1,15 c
3,0 1,26 Ac 1,05 Bb 1,09 b 1,11 c 1,07 b 1,14 c PC
6,0 1,25 Ac 1,03 Bb 1,06 b 1,07 c 1,12 b 1,23 bc
0,0 1,29 Abc 1,04 Bb 1,14 b 1,07 c 1,09 b 1,21 bc
3,0 1,31 Abc 0,98 Bb 1,10 b 1,09 c 1,07 b 1,16 c CM
6,0 1,26 Ac 1,06 Bb 1,19 b 1,14 bc 1,09 b 1,15 c
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo
convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas com a mesma letra maiúscula na linha e minúscula
na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
43
Para os valores de densidade do solo, nos tratamentos sob semeadura direta
(SD), no momento de avaliação posterior às operações de preparo do solo (APP),
considerou-se os mesmos como iguais aos valores obtidos na condição anterior ao
preparo do solo (ANP), visto que, nesses tratamentos, o preparo do solo não foi
efetuado. De maneira geral, verifica-se que na semeadura direta, a densidade do solo foi
superior à dos demais sistemas de preparo, principalmente no momento de avaliação
posterior às operações de preparo do solo.
No preparo convencional e cultivo mínimo, ocorreu diminuição da
densidade do solo após as práticas de preparo inicial. Entretanto, após a aplicação das
chuvas, houve tendência geral de aumento desse atributo, corroborando com os dados
de Bertol et al. (2006) e Zoldan Junior et al. (2008), pois, os solos recém preparados
sofrem, com o tempo, um processo de reconsolidação que é acelerado pelo fenômeno de
umedecimento e secamento do solo.
Os valores das intensidades de precipitação efetivamente aplicadas, não
sofreram variação entre os tratamentos e entre os eventos de chuva aplicados no mesmo
tratamento, com valores muito próximos a 60 mm h
-1
, que proporcionaram valores para
a energia cinética da chuva com magnitude média de 1.452 J m
-2
.
Os valores médios de diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregados do
solo (via úmida) podem ser observados no quadro 7.
No momento anterior ao preparo do solo, os valores de DMG foram
semelhantes, em todos os tratamentos avaliados, nos três cultivos (Quadro 6), assim
como aconteceu com os valores de densidade do solo (Quadro 6), confirmando a
ocorrência de um processo de reorganização dos componentes do solo, após um período
sem revolvimento.
Para os três cultivos, os valores de DMG foram maiores na semeadura
direta, em todos os momentos de avaliação posteriores às operações de preparo do solo,
indicando nesse sistema, as melhores condições de estabilidade de agregados em
relação aos demais tratamentos. Esta melhor estabilidade dos agregados na semeadura
direta está relacionada à presença prolongada da matéria orgânica que atua como agente
agregante do solo e que, na ausência de revolvimento por meio das operações de
preparo, tem a sua taxa de decomposição diminuída. A ação mecânica decorrente do
crescimento e das demais atividades fisiológicas das raízes, microrganismos e da fauna
do solo, proporciona o agrupamento dos microagregados, resultando na formação de
macroagregados estáveis (TISDALL & OADES, 1982).
44
QUADRO 7. Valores médios do diâmetro médio geométrico (DMG) do solo nos
tratamentos sob os cultivos de soja, aveia e milho para cada momento
de coleta das amostras de solo, na profundidade de 0 - 0,05 m,
Dourados, MS, 2008
Preparo
Resíduo Momento de coleta
do solo vegetal ANP APP chuva1 chuva 3 chuva 5 chuva 7
Mg.ha
-1
Diâmetro médio geométrico
---------------------------------- mm ----------------------------------
Soja
0 4,18 a 4,18 ab 4,32 a 4,11 a 4,32 a 4,24 a
2,0 4,21 a 4,21 ab 3,95 a 3,85 ab 3,55 bcd
3,93 ab SD
4,0 4,40 a 4,40 a 3,96 a 3,68 ab 4,05 ab 4,36 a
0 4,15 Aa 2,68 Bc 2,85 c 2,83 cd 3,45 bcd
3,19 c
2,0 4,11 Aa 2,99 Bc 3,07 c 2,87 cd 3,92 abc
3,91 ab PC
4,0 4,08 Aa 2,71 Bc 2,88 c 2,65 d 3,08 d 3,22 c
0 4,48 Aa 3,16 Bc 3,25 bc 3,44 bc 3,37 cd 3,62 abc
2,0 4,30 Aa 4,03 Bab 3,73 ab 3,25 bcd
3,34 cd 3,46 bc CM
4,0 4,36 Aa 3,49 Bbc 3,23 bc 3,48 b 3,41 cd 4,25 a
Aveia
0 4,64 a 4,64 a 4,31 a 3,57 bc 3,86 b 4,52 a
1,0 4,28 a 4,28 ab 4,40 a 4,31 a 4,74 a 4,27 ab SD
2,0 4,53 a 4,53 a 4,23 a 4,06 ab 3,89 bcd
4,24 ab
0 4,31 Aa 2,81 Bde 3,07 cd 3,28 cd 3,67 bcd
3,27 c
1,0 4,12 Aa 2,54 Be 2,69 d 2,96 d 3,36 d 3,42 c PC
2,0 4,10 Aa 3,57 Bc 3,60 bc 3,46 bcd
3,37 d 3,57 c
0 4,18 Aa 3,71 Bbc 3,84 ab 3,94 ab 3,60 c 4,18 ab
1,0 4,43 Aa 3,83 Bbc 3,94 ab 3,90 ab 4,27 ab 4,23 ab CM
2,0 4,31 Aa 3,36 Bcd 3,97 ab 4,20 a 4,10 bc 3,81 bc
Milho
0 4,62 a 4,62 a 4,26 a 4,02 ab 4,21 a 4,13 a
3,0 4,53 a 4,53 a 4,63 a 3,97 abc
4,21 ab 4,02 a SD
6,0 4,62 a 4,62 a 4,57 a 4,19 a 4,07 ab 4,07 a
0 4,14 Aa 3,01 Bbc 3,25 b 3,58 bc 3,73 ab 3,87 a
3,0 4,23 Aa 2,85 Bc 3,19 b 3,40 c 3,38 b 3,93 a PC
6,0 4,16 Aa 2,81 Bc 3,00 b 3,73 abc
3,94 a 3,85 a
0 4,44 Aa 3,51 Bb 3,22 b 3,65 abc
3,72 a 4,02 a
3,0 4,55 Aa 3,60 Bb 3,59 b 3,57 bc 3,38 b 3,75 a CM
6,0 4,32 Aa 3,22 Bbc 3,26 b 3,48 bc 3,43 b 3,49 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo
convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas com a mesma maiúscula na linha e minúscula na
mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
No preparo convencional e cultivo mínimo, observou-se uma diminuição
nos valores do DMG no momento posterior às operações de preparo do solo, atribuída a
desagregação promovida pelos implementos agrícolas. Entretanto, nos momentos
posteriores (1ª a 7ª chuva) houve, aparentemente, uma reorganização estrutural dos
agregados, resultando numa tendência de aumento dos valores de DMG nestes
45
tratamentos submetidos ao revolvimento do solo. Este fato pode estar relacionado à
recente incorporação do sistema de preparo convencional e do cultivo mínimo na área
experimental, pois, conforme Renard et al. (1997) e D’Andréa et al. (2002), nos
primeiros anos de implantação destes sistemas de preparo, ainda há o efeito residual de
agregação do solo decorrente do sistema radicular das culturas e do próprio solo sob
semeadura direta.
Apesar das diferenças observadas, verifica-se que, para todas as condições
avaliadas, os valores de DMG podem ser atribuídos ao bom estado de agregação do
solo, pois, em média, foram próximos ou superiores aos valores registrados para estes
solos por Panachuki et al. (2006) e por Salton et al. (2008) em áreas cultivadas sob os
mesmos sistemas de manejo do solo.
No quadro 8, são apresentados os valores correspondentes à umidade
gravimétrica do solo no momento que antecedeu a aplicação das sete chuvas simuladas,
nos tratamentos correspondentes aos diferentes níveis de resíduo vegetal dos cultivos de
soja, aveia e milho.
A umidade do solo nos momentos anterior e posterior ao preparo do solo
pode ser considerada como sendo equivalente aos valores observados no momento
anterior à aplicação da primeira chuva, pois, todas as atividades de preparo do solo e
preparação das unidades experimentais foram executadas no mesmo dia, não
permitindo, dessa maneira, variações significativas entre eles.
Os valores de umidade do solo, observados no momento que antecedeu a
aplicação da primeira chuva foram relativamente baixos para todos os tratamentos dos
três cultivos, embora no cultivo de aveia, tenham sido nitidamente menores, pois, nesta
época, ocorreu um longo período de estiagem na região onde o experimento foi
conduzido. Após a aplicação da primeira chuva, a umidade do solo não sofreu variações
significativas entre os tratamentos de cada cultivo, visto que o intervalo de tempo entre
as chuvas consecutivas era de aproximadamente uma semana.
No cultivo da soja os valores de umidade do solo variaram de 0,15 a 0,25 g
g
-1
, enquanto que no cultivo da aveia variaram de 0,12 a 0,24 g g
-1
, e no cultivo do
milho de 0,15 a 0,26 g g
-1
, considerando-se todos os momentos de avaliação dos
diferentes tratamentos de cada cultivo.
46
QUADRO 8. Conteúdo médio de água no solo no momento que antecedeu a aplicação
das chuvas simuladas na profundidade de 0 - 0,05 m, Dourados, MS,
2008
Resíduo Momento da coleta
Preparo vegetal
chuva
1
chuva
2
chuva
3
chuva
4
chuva
5
chuva
6
chuva
7
do solo Mg ha
-1
Conteúdo de água no solo
-----------------------------------g g
-1
-----------------------------------
Soja
0 0,16 a
0,17 a 0,18 a 0,17 a 0,21 a 0,20 a 0,18 a
2,0 0,17 a 0,17 a 0,22 a 0,20 a 0,24 a 0,18 a 0,18 a SD
4,0 0,15 a 0,18 a 0,22 a 0,22 a 0,24 a 0,19 a 0,20 a
0 0,17 a 0,16 a 0,20 a 0,18 a 0,23 a 0,16 a 0,17 a
2,0 0,16 a 0,16 a 0,20 a 0,18 a 0,20 a 0,18 a 0,17 a PC
4,0 0,15 a 0,15 a 0,18 a 0,19 a 0,20 a 0,20 a 0,22 a
0 0,17 a 0,15 a 0,19 a 0,18 a 0,24 a 0,17 a 0,19 a
2,0 0,15 a 0,16 a 0,20 a 0,17 a 0,25 a 0,18 a 0,15 a CM
4,0 0,16 a 0,17 a 0,21 a 0,19 a 0,24 a 0,18 a 0,16 a
Aveia
0 0,14 a 0,15 a 0,16 a 0,20 a 0,18 a 0,17 a 0,18 a
1,0 0,13 a 0,17 a 0,19 a 0,21 a 0,18 a 0,20 a 0,19 a SD
2,0 0,12 a 0,17 a 0,22 a 0,22 a 0,22 a 0,24 a 0,19 a
0 0,13 a 0,19 a 0,18 a 0,17 a 0,20 a 0,17 a 0,17 a
1,0 0,12 a 0,18 a 0,18 a 0,15 a 0,20 a 0,17 a 0,19 a PC
2,0 0,13 a 0,17 a 0,19 a 0,15 a 0,20 a 0,16 a 0,18 a
0 0,13 a 0,20 a 0,18 a 0,18 a 0,23 a 0,20 a 0,17 a
1,0 0,15 a 0,21 a 0,17 a 0,17 a 0,23 a 0,18 a 0,17 a CM
2,0 0,13 a 0,19 a 0,21 a 0,17 a 0,22 a 0,18 a 0,17 a
Milho
0 0,17 a 0,26 a 0,26 a 0,26 a 0,23 a 0,22 a 0,20 a
3,0 0,20 a 0,27 a 0,25 a 0,28 a 0,24 a 0,25 a 0,25 a SD
6,0 0,20 a 0,26 a 0,26 a 0,27 a 0,25 a 0,24 a 0,26 a
0 0,19 a 0,24 a 0,26 a 0,25 a 0,22 a 0,21 a 0,21 a
3,0 0,18 a 0,20 a 0,25 a 0,26 a 0,24 a 0,22 a 0,24 a PC
6,0 0,18 a 0,23 a 0,25 a 0,28 a 0,21 a 0,20 a 0,23 a
0 0,17 a 0,20 a 0,21 a 0,25 a 0,22 a 0,20 a 0,20 a
3,0 0,15 a 0,23 a 0,25 a 0,25 a 0,24 a 0,20 a 0,21 a CM
6,0 0,16 a 0,26 a 0,23 a 0,26 a 0,23 a 0,22 a 0,21 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo
convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas com a mesma letra, na coluna, não diferem entre si
pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
4.2 Descrição visual da superfície do solo
As vistas superiores das superfícies do solo nos tratamentos onde se
realizaram as medições da rugosidade superficial são apresentadas nas figuras 5 a 31.
47
a) b)
FIGURA 5. Cultivo de soja sob semeadura direta sem cobertura do solo. a) após
preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 6. Cultivo de soja sob semeadura direta com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos vegetais.
a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 7. Cultivo de soja sob semeadura direta com 4,0 Mg ha
-1
de resíduos vegetais.
a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
48
a) b)
FIGURA 8. Cultivo de soja sob preparo convencional sem cobertura do solo. a) após o
preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 9. Cultivo de soja sob preparo convencional com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 10. Cultivo de soja sob preparo convencional com 4,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
49
a) b)
FIGURA 11. Cultivo de soja sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após o
preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 12. Cultivo de soja sob cultivo mínimo com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos vegetais.
a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 13. Cultivo de soja sob cultivo mínimo com 4,0 Mg ha
-1
de resíduos vegetais.
a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
50
a) b)
FIGURA 14. Cultivo de aveia sob semeadura direta sem cobertura do solo. a) após
preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 15. Cultivo de aveia sob semeadura direta com 1,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 16. Cultivo de aveia sob semeadura direta com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
51
a) b)
FIGURA 17. Cultivo de aveia sob preparo convencional sem cobertura do solo. a) após
o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 18. Cultivo de aveia sob preparo convencional com 1,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 19. Cultivo de aveia sob preparo convencional com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
52
a) b)
FIGURA 20. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após o
preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 21. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo com 1,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 22. Cultivo de aveia sob cultivo mínimo com 2,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
53
a) b)
FIGURA 23. Cultivo de milho sob semeadura direta sem cobertura do solo. a) após o
preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 24. Cultivo de milho sob semeadura direta com 3,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 25. Cultivo de milho sob semeadura direta com 6,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo da parcela; b) após a sétima chuva.
54
a) b)
FIGURA 26. Cultivo de milho sob preparo convencional sem cobertura do solo. a)
após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 27. Cultivo de milho sob preparo convencional com 3,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 28. Cultivo de milho sob preparo convencional com 6,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
55
a) b)
FIGURA 29. Cultivo de milho sob cultivo mínimo sem cobertura do solo. a) após o
preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 30. Cultivo do milho sob cultivo mínimo com 3,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
a) b)
FIGURA 31. Cultivo de milho sob cultivo mínimo com 6,0 Mg ha
-1
de resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a sétima chuva.
56
Nestas figuras, está representado o microrrelevo superficial na condição
anterior a aplicação da primeira chuva (a) e após a aplicação da sétima chuva (b), nos
três cultivos estudados. Nos apêndices 10 a 27 estão representadas as alturas dos
microrrelevos da superfície do solo para os tratamentos sem cobertura do solo e com a
dose máxima de resíduo vegetal em estudo, dos três cultivos, nos momentos
correspondentes à condição anterior ao preparo do solo (a) e após a aplicação da sétima
chuva (b).
A condição anterior à aplicação da primeira chuva evidencia, visualmente,
as diferenças no microrrelevo do terreno, determinadas pelos diferentes sistemas de
preparo do solo empregados e pelos diferentes níveis e tipos de cobertura do solo.
Analisando conjuntamente as condições anterior à aplicação da primeira
chuva e posterior à sétima chuva, para cada tratamento, verifica-se o alisamento
superficial causado pelo volume acumulado de 420 mm de chuva. Nos tratamentos
submetidos ao revolvimento do solo e, principalmente, na condição sem cobertura,
verifica-se diminuição mais expressiva no microrrelevo após a aplicação das referidas
chuvas. Verifica-se, ainda, que no tratamento semeadura direta com cobertura do solo,
houve pouca influência da chuva no microrrelevo superficial, mantendo a rugosidade
superficial do solo praticamente inalterada até o final das chuvas, principalmente no
nível máximo de cobertura do solo pelos resíduos de aveia e milho.
Outro aspecto a ser considerado é com relação ao percentual de cobertura
exercido pelos resíduos vegetais; a superfície do solo com o níveis de 3,0 e 6,0 Mg ha
-1
de resíduo vegetal no cultivo do milho sob semeadura direta apresentou cobertura total
da superfície do solo, não permitindo a sua exposição direta ao impacto das gotas de
chuva.
Nos tratamentos correspondentes ao preparo convencional e cultivo mínimo
sem cobertura do solo, no momento anterior à aplicação das chuvas, observa-se que a
rugosidade superficial do solo foi semelhante às obtidas por Eltz (1993) e àquelas
referenciadas por Renard et al (1997) para a RUSLE.
4.3 Índices de rugosidade superficial do solo
Para a caracterização da rugosidade superficial do solo nos tratamentos
implantados nos cultivos de soja, aveia e milho, foram utilizados os índices de
57
rugosidade (original, linear e ao acaso) e os índices de tortuosidade (original, linear e ao
acaso).
4.3.1 Índice de rugosidade original
Os valores do índice de rugosidade original nos momentos anterior ao
preparo do solo, após o preparo e após a aplicação das chuvas simuladas, para o cultivo
da soja, aveia e milho, estão apresentados respectivamente, nos quadros 9, 10 e 11.
Os valores do índice de rugosidade original do solo antes do preparo
apresentaram variação de 6,18 a 9,87 mm na soja (Quadro 9), de 6,06 a 10,44 mm na
aveia (Quadro 10) e de 5,91 a 15,03 mm no milho (Quadro 11), sendo, em geral,
considerados, de acordo com Vidal Vázquez (2002) e Zoldan Junior et al (2008),
relativamente baixos. Esses valores são semelhantes aos observados por Bertol et al.
(2007), sendo, entretanto, consideravelmente inferiores aos encontrados por Castro et al.
(2006) e Zoldan Junior et al. (2008). Justifica-se os valores relativamente baixos para
este índice, nesta situação, principalmente pela baixa declividade do terreno e pela
ausência de marcas de preparo, caracterizando, portanto, uma influência pouco
expressiva destas tendências neste índice de rugosidade para estas condições
experimentais.
Nos tratamentos avaliados nos cultivos de soja e aveia, no momento anterior
ao preparo do solo, verifica-se que, de maneira geral, os valores dos índices de
rugosidade original foram semelhantes. As diferenças, relativamente baixas entre os
valores, neste momento de avaliação, são devidas às irregularidades naturais da
superfície do solo sob cultivo. Entretanto, deve-se observar, também, que nos
tratamentos do cultivo de milho com cobertura do solo, para os três tipos de preparo, o
índice de rugosidade tendeu a ser ligeiramente superior aos valores dos demais
tratamentos. Isto se deu, principalmente, na condição de máxima cobertura,
possivelmente devido às características morfológicas do resíduo de milho que
proporcionou maior rugosidade à superfície do solo.
Após o preparo do solo, os valores de rugosidade original, foram
semelhantes estatisticamente, nos tratamentos semeadura direta e preparo convencional
no cultivo da soja, independentemente do nível de cobertura do resíduo, embora, na
semeadura direta, tenha sido verificada uma tendência de aumento da rugosidade com o
aumento do nível de cobertura.
58
QUADRO 9. Rugosidade original do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo do
solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade original, mm
0,0
7,18 Aa 7,18 Ab 7,84 b 7,57 b 7,06 b 6,96 b 6,69 c 6,37 c 5,83 c
2,0
8,15 Aa 8,15 Ab 8,01 b 7,99 b 8,41 b 8,03 b 8,04 c 6,93 c 7,11 c
SD
4,0
9,17 Aa 9,17 Ab 7,21 b 7,23 b 7,56 b 7,39 b 7,41 c 7,34 c 7,40 c
0,0
7,01 Aa 10,40 Ab 10,04 b 9,85 b 9,79 b 9,26 b 8,76 c 8,89 c 8,47 c
2,0
6,49 Aa 7,30 Ab 8,41 b 8,11 b 7,67 b 7,22 b 6,71 c 6,54 c 6,20 c
PC
4,0
6,18 Ba 10,97 Ab 10,65 b 10,16 b 10,06 b 9,69 b 9,35 c 9,12 c 8,39 c
0,0
8,45 Ba 19,31 Aa 17,22 a 16,79 a 15,76 a 14,68 a 13,87 b 13,57 b 12,91 b
2,0
7,06 Ba 24,56 Aa 19,82 a 19,08 a 19,48 a 18,04 a 17,52 ab 16,65 ab 16,48 a
CM
4,0
9,87 Ba 23,71 Aa 20,60 a 20,45 a 19,65 a 19,29 a 19,01 a 18,33 a 18,13 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 36,02%).
59
QUADRO 10. Rugosidade original do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade original, mm
0,0
10,44 Aa 10,44 Ac 10,13 c 9,59 c 9,14 c 9,53 c 9,21 c 9,18 c 8,94 c
1,0
7,34 Ab 7,34 Ad 7,42 d 6,69 d 6,54 d 6,70 d 7,00 c 6,78 c 6,27 de
SD
2,0
7,61 Ab 7,61 Ad 6,68 d 6,41 d 6,24 d 6,63 d 7,06 c 7,17 c 6,00 e
0,0
8,43 Bab 10,84 Ac 10,39 c 9,38 c 8,91 c 8,84 cd 7,80 c 7,64 c 7,26 cde
1,0
6,38 Bb 10,99 Ac 10,01 c 10,62 c 10,02 c 9,47 c 9,38 c 8,62 c 8,17 cde
PC
2,0
7,11 Bb 10,71 Ac 9,81 c 9,58 c 9,47 c 9,15 c 8,96 c 8,91 c 8,38 c
0,0
6,06 Bb 19,47 Ab 17,86 b 17,12 b 17,13 b 16,32 b 15,44 ab 15,05 ab 14,88 ab
1,0
7,93 Bb 23,19 Aa 20,91 a 20,62 a 19,97 a 18,78 a 17,70 a 17,41 a 16,30 a
CM
2,0
6,92 Bb 19,44 Ab 17,64 b 16,61 b 15,83 b 15,43 b 14,91 b 14,10 b 13,35 b
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 21,10%).
60
QUADRO 11. Rugosidade original do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade original, mm
0,0
10,90 Abc 10,90 Ac 10,51 c 10,24 c 9,45 c 9,37 d 9,69 cd 10,05 cd 9,78 cd
3,0
10,93 Abc 10,93 Ac 11,42 c 10,80 c 10,86 c 10,53 cd 11,40 cd 11,55 cd 10,94 cd
SD
6,0
11,95 Aab 11,95 Ac 10,76 c 10,25 c 10,38 c 10,39 cd 10,04 cd 10,68 cd 10,54 cd
0,0
5,91 Bd 14,51 Ac 12,90 c 11,54 c 10,78 c 9,73 cd 8,80 d 8,38 d 7,45 d
3,0
10,43 Bbc 14,86 Ac 13,42 c 13,34 c 13,32 c 13,14 c 12,87 c 12,76 c 12,51 c
PC
6,0
13,06 Ba 20,28 Ab 19,07 b 19,01 b 18,76 b 18,45 b 18,40 ab 17,81 ab 17,59 ab
0,0
7,40 Bcd 25,33 Aa 22,03 ab 20,96 ab 19,80 ab 18,56 b 17,84 b 16,89 b 16,48 b
3,0
13,21 Bab 24,96 Aa 22,80 ab 21,66 ab 20,86 ab 19,93 ab 18,72 ab 18,41 ab 17,86 ab
CM
6,0
15,03 Ba 28,13 Aa 23,51 a 23,45 a 22,94 a 22,83 a 21,70 a 21,32 a 21,50 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 26,28%).
61
No cultivo mínimo, a ação das operações de preparo do solo criou níveis de
rugosidade original superiores aos demais sistemas de preparo, pois, o uso do
escarificador possibilitou a formação de torrões de dimensões maiores do que aqueles
gerados pela grade de discos pesada; neste caso, uma única passada com a grade
niveladora não foi suficiente para causar alisamento da superfície do solo semelhante
aos demais sistemas de preparo.
No cultivo de aveia, no momento posterior às operações de preparo do solo,
os maiores valores de rugosidade original foram observados no cultivo mínimo. Entre
os tratamentos da semeadura direta e preparo convencional não houve diferença
estatística nos valores dessa variável, embora, em média, no preparo convencional tais
valores tenham apresentado tendência de aumento.
Dentre os três cultivos, o cultivo mínimo criou os maiores valores de
rugosidade original, em relação aos demais sistemas de preparo, proporcionando ao
solo, nestas condições, maior capacidade de armazenamento de água na sua superfície.
Com o preparo convencional e o cultivo mínimo, as operações de preparo
do solo proporcionaram respectivamente, aumento na rugosidade original de 46% e
172% na soja, 51% e 198% na aveia e 81% e 139% no milho. Castro et al. (2006), por
outro lado, observaram aumento de 50% na aração seguida de duas gradagens e 187%
na aração sem gradagem, enquanto, Bertol et al. (2007), obtiveram, para a escarificação
sem gradagem, aumento de 362%. Entretanto, Zoldan Junior et al. (2008) não
encontraram diferenças significativas, em vários sistemas de manejo do solo submetido
à escarificação, para este índice de rugosidade, pois, os valores nas condições anteriores
ao preparo já eram bastante elevados (compreendidos no intervalo entre 21,6 e 33,6
mm); além disso, o solo nos quais esses autores realizaram tais experimentos
apresentam menor resistência à desagregação mecânica em relação aos solos deste
trabalho, criando naquele caso, torrões mais frágeis à ruptura pela ação dos
implementos de preparo do solo. Avaliando este mesmo índice, Vidal Vázquez (2002)
observou valores médios de 28,57 mm em latossolo argiloso sob cultivo mínimo,
assemelhando-se aos obtidos no presente estudo, considerando-se o mesmo tipo de
preparo do solo.
Nos tratamentos sob semeadura direta, a aplicação das chuvas promoveu
alterações pouco expressivas no índice de rugosidade original. Isto, provavelmente, está
associado ao estado de consolidação do solo, decorrente do tempo em que o solo
permaneceu sem revolvimento. O estado de maior consolidação do solo neste sistema
62
de preparo, em relação aos demais pode ser verificado pela análise dos valores de
densidade do solo (Quadro 6) e da estabilidade de agregados representados,
anteriormente, pelos valores de DMG (Quadro 7).
Nos tratamentos do cultivo de soja, sob preparo convencional, observa-se
que, em todos os momentos de determinação, os valores do índice de rugosidade
original não apresentaram diferença estatística em relação aos da semeadura direta. No
cultivo de aveia, os valores deste índice foram maiores no preparo convencional, após o
preparo do solo nos tratamentos com cobertura do solo, sendo, entretanto, semelhantes
aos da semeadura direta após a aplicação das chuvas. Com isso, verifica-se a capacidade
da ação das chuvas em promover a diminuição da rugosidade do solo, especialmente em
solos intensamente revolvidos. Nos tratamentos do cultivo de milho, sob preparo
convencional, observa-se, na ausência de cobertura do solo, uma expressiva diminuição
da rugosidade original em decorrência da ação das chuvas. Pode-se considerar, com
isso, que nos tratamentos com cobertura do solo, os resíduos vegetais de milho, que
permaneceram sobre a superfície do solo sem incorporação, ou parcialmente
incorporados, foram eficientes na preservação da rugosidade do solo, visto que os
valores iniciais eram consideravelmente elevados, em relação aos mesmos tratamentos
avaliados nos demais cultivos.
O cultivo mínimo foi o sistema de preparo no qual as chuvas causaram
diminuições de maior magnitude na rugosidade original. Estas diminuições podem ser
associadas ao fato de que, nesse sistema de preparo, os valores alcançados pela
rugosidade original foram os mais altos, em relação aos demais sistemas, no momento
posterior ao preparo do solo, permitindo maior exposição dos torrões à ação da chuva.
Nos tratamentos sob soja e preparo convencional, observa-se que, em todos
os momentos de determinação, os valores de índice de rugosidade original não
apresentaram diferença estatística em relação aos da semeadura direta.
Mesmo que na maioria das situações tenha sido verificado um efeito pouco
expressivo da ação da chuva na diminuição da rugosidade original, vale ressaltar que, na
média dos tratamentos de preparo do solo, as reduções deste índice pela ação das
chuvas, relativas à semeadura direta, preparo convencional e cultivo mínimo, foram
respectivamente 17, 19 e 29% para a soja; 17, 27 e 28% para a aveia e 7, 26 e 29% para
o milho.
Quando se compara os aumentos da rugosidade causados pelas operações de
preparo do solo com as reduções decorrentes da ação das chuvas, evidencia-se a
63
importância de criação e manutenção do microrrelevo do solo, pois, mesmo após a
aplicação de um volume de chuvas de 420 mm, a maior parte da rugosidade criada,
principalmente com as operações do cultivo mínimo, ainda não havia sido eliminada.
No momento posterior a aplicação da sétima chuva, considerando-se os três
cultivos, observa-se que, em média, o sistema de preparo sob cultivo mínimo foi o que
proporcionou os maiores valores de rugosidade original do solo. No entanto, não foram
verificadas diferenças expressivas entre o preparo convencional e a semeadura direta
para os dados dos três cultivos.
4.3.2 Índice de rugosidade linear
Os valores de índice de rugosidade linear nos momentos anterior ao preparo
do solo, após o preparo e após a aplicação das chuvas simuladas para os cultivos da
soja, aveia e milho, estão apresentados, respectivamente, nos quadros 12, 13 e 14.
Na condição anterior ao preparo do solo, o índice de rugosidade linear
variou de 4,64 a 8,19 mm na soja (Quadro 12), de 3,89 a 6,17 mm na aveia (Quadro 13)
e de 3,92 a 12,69 mm no milho, sendo que, em geral, os valores mais elevados foram
obtidos nos cultivos de milho e, especialmente, na condição de maior cobertura do solo
(Quadro 14). Os valores para este índice são menores do que os correspondentes ao
índice de rugosidade original, por terem sido retiradas as tendências do efeito da
declividade do terreno. Porém, deve-se considerar que a redução no valor dos índices da
condição original para a linear, foi relativamente baixa, já que a declividade do terreno
onde o experimento foi conduzido é apenas de 0,03 m m
-1
.
Os índices de rugosidade linear nos tratamentos submetidos ao cultivo
mínimo, tanto antes como após as operações de preparo, foram semelhantes aos obtidos
por Zoldan Junior et al. (2008) que obtiveram, para o momento anterior ao preparo do
solo valores variando de 7,50 a 10,90 mm e para o momento posterior ao preparo, de
16,40 a 27,10 mm.
Os valores de rugosidade linear no preparo convencional e cultivo mínimo,
foram, após o preparo do solo respectivamente, iguais a 10,02 e 20,35 mm, na média
dos três cultivos, enquanto, Vidal Vázquez (2002), estudando o efeito de uma gradagem
pesada associada a uma gradagem niveladora e o efeito do cultivo mínimo sobre a
rugosidade linear do solo em um latossolo argiloso, obteve 13,95 e 12,76 mm,
respectivamente, para os dois tipos de preparo do solo.
64
QUADRO 12. Rugosidade linear do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo do
solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade linear, mm
0,0
6,01 Aa 6,01 Ac 6,27 c 5,83 c 5,16 c 4,55 c 4,10 c 3,66 c 3,41 c
2,0
6,07 Aa 6,07 Ac 6,16 c 6,10 c 5,67 c 5,71 bc 5,60 bc 5,46 bc 5,31 bc
SD
4,0
8,19 Aa 8,19 Abc 6,42 c 6,40 c 6,63 bc 6,33 bc 6,40 bc 6,29 bc 6,54 b
0,0
4,87 Ba 9,86 Ab 9,70 b 9,15 b 8,61 b 8,09 b 7,84 b 7,58 b 7,14 b
2,0
4,75 Ba 6,82 Ac 7,61 bc 7,04 b 6,65 bc 6,11 bc 5,78 bc 5,45 bc 5,12 bc
PC
4,0
4,64 Ba 8,14 Abc 7,61 bc 7,21 bc 6,60 bc 5,87 bc 5,76 bc 5,48 bc 5,04 bc
0,0
6,42 Ba 18,32 Aa 15,87 a 14,92 a 14,14 a 12,88 a 12,33 a 11,75 a 11,52 a
2,0
5,84 Ba 21,43 Aa 17,36 a 16,45 a 16,70 a 15,07 a 14,54 a 13,69 a 13,41 a
CM
4,0
6,88 Ba 18,74 Aa 15,11 a 14,70 a 14,15 a 13,43 a 12,90 a 12,67 a 12,15 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 24,77%).
65
QUADRO 13. Rugosidade linear do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade linear, mm
0,0
4,89 Aa 4,89 Ae 4,23 d 3,88 d 3,74 d 3,64 c 3,55 b 3,27 b 3,05 b
1,0
5,04 Aa 5,04 Ade 4,50 d 4,40 d 4,40 cd 4,41 bc 4,47 b 4,28 b 4,44 b
PD
2,0
5,79 Aa 5,79 Acde 5,25 cd 5,19 cd 5,08 cd 5,32 bc 5,02 b 5,00 b 4,70 b
0,0
3,89 Ba 9,81 Ab 8,69 b 7,89 c 7,47 c 6,89 b 6,37 b 6,05 b 5,59 b
1,0
6,17 Aa 8,90 Abc 7,86 bc 7,76 c 6,67 cd 6,14 bc 5,63 b 4,95 b 4,78 b
PC
2,0
5,67 Aa 8,09 Abcd 6,59 bcd 6,03 cd 5,60 cd 5,02 bc 4,60 b 4,21 b 3,77 b
0,0
4,21 Ba 17,89 Aa 16,06 a 15,62 ab 14,89 ab 13,83 a 13,44 a 12,81 a 12,21 a
1,0
4,58 Ba 20,68 Aa 18,82 a 18,45 a 17,84 a 16,83 a 15,55 a 14,93 a 13,90 a
CM
2,0
5,12 Ba 18,13 Aa 15,77 a 15,03 b 14,02 b 14,25 a 12,50 a 11,98 a 11,25 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 29,46%)
66
QUADRO 14. Rugosidade linear do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade linear, mm
0,0
8,21 Abcd 8,21 Ac 7,92 b 7,67 b 7,40 b 7,15 b 7,12 b 7,13 c 6,93 c
3,0
8,76 Aabc 8,76 Ac 9,30 b 8,82 b 8,84 b 8,80 b 8,84 b 8,62 c 8,47 c
SD
6,0
11,53 Aab 11,53 Abc 10,40 b 10,08b 10,17 b 10,04 b 9,78 b 10,31 bc 10,12 bc
0,0
5,52 Bcd 13,82 Ab 11,53 b 10,5 b 9,79 b 8,73 b 7,91 b 7,18 c 6,59 c
3,0
8,78 Aabc 12,21 Abc 10,47 b 9,89 b 9,29 b 8,68 b 8,24 b 7,72 c 7,55 c
PC
6,0
11,12 Aab 12,59 Abc 11,98 b 11,19 b 11,11 b 10,41 b 9,98 b 9,57 c 9,24 bc
0,0
3,92 Bd 22,52 Aa 19,33 a 18,35 a 17,12 a 15,64 b 14,90 a 14,08 ab 13,47 ab
3,0
9,32 Babc 22,96 Aa 20,84 a 19,62 a 19,19 a 17,49 b 16,80 a 16,23 a 15,50 a
CM
6,0
12,69 Ba 22,47 Aa 19,31 a 18,53 a 18,03 a 16,94 b 16,25 a 15,94 a 15,68 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 32,51% ).
67
No presente trabalho, sob preparo convencional, foi obtido um valor
ligeiramente inferior ao do referido autor, provavelmente por ter sido revolvido o solo
mais intensamente, já que foram executadas duas passadas de grade niveladora. Mesmo
que no cultivo mínimo as operações de preparo do solo tenham sido semelhantes nos
dois trabalhos, é possível que a diferença observada nos valores de índice de rugosidade
linear esteja relacionada às diferenças de umidade do solo no momento de execução das
atividades de preparo.
No momento posterior ao preparo do solo, observa-se que a rugosidade
linear foi maior no cultivo mínimo do que no preparo convencional, e, neste, por sua
vez, semelhante à semeadura direta.
No cultivo de soja, sob semeadura direta, a aplicação das chuvas simuladas
não influenciou significativamente este índice de rugosidade, embora tenha havido uma
tendência de diminuição, principalmente no tratamento sem cobertura do solo. No
preparo convencional, a rugosidade foi alterada pelo efeito das chuvas, com exceção do
tratamento com valor intermediário de cobertura, o qual apresentou redução pouco
expressiva.
Dentre os três tipos de preparo do solo avaliados, considerando-se os três
cultivos, observa-se que o cultivo mínimo foi o que apresentou valores mais elevados
para o índice de rugosidade linear, após a aplicação das chuvas simuladas. Isso
demonstra a importância do efeito do escarificador, em aumentar a rugosidade do solo a
níveis que não podem ser reduzidos facilmente pela ação da chuva a valores iguais ou
inferiores aos existentes antes do preparo do solo. No presente estudo, em todos os
tratamentos sob cultivo mínimo dos três cultivos, os valores de rugosidade linear no
momento posterior a aplicação das chuvas simuladas foram superiores aos registrados
no momento anterior às operações de preparo do solo.
4.3.3 Índice de rugosidade ao acaso
Os valores do índice de rugosidade ao acaso nos momentos anterior ao
preparo do solo, após o preparo e após a aplicação das chuvas simuladas, para os
cultivos de soja, aveia e milho, estão apresentados, respectivamente, nos quadros 15, 16
e 17.
68
QUADRO 15. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo do
solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade ao acaso, mm
0,0 4,10 Aa 4,10 Ad 4,01 d 3,69 e 3,02 d 2,79 d 2,48 d 2,18 d 1,88 c
2,0 4,32 Aa 4,32 Ad 4,14 d 4,05 de 3,82 cd 3,80 cd 3,69 cd 3,62 cd 3,44 bc
SD
4,0 5,41 Aa 5,41 Acd 4,57 cd 4,50 cde 4,69 cd 4,41 bcd 4,52 bcd 4,33 bcd 4,49 b
0,0 3,53 Ba 8,06 Ab 8,30 b 7,76 b 7,18 b 6,75 b 6,47 b 6,18 b 5,74 b
2,0 3,45 Ba 6,34 Acd 6,99 b 6,46 bc 6,05 bc 5,64 bc 5,22 bc 4,97 bc 4,59 b
PC
4,0 3,31 Ba 7,27 Abc 6,59 bc 6,22 bcd 5,65 bc 4,87 bcd 4,72 bcd 4,42 bcd 3,88 bc
0,0 4,29 Ba 15,41 Aa 13,61 a 12,31 a 11,59 a 10,44 a 10,05 a 9,44 a 8,99 a
2,0 3,38 Ba 17,45 Aa 14,10 a 13,34 a 13,51 a 11,99 a 11,60 a 10,73 a 10,30 a
CM
4,0 4,99 Ba 15,77 Aa 13,02 a 12,27 a 11,65 a 11,01 a 10,43 a 10,22 a 9,77 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 20,53%).
69
QUADRO 16. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP Chuva 1 Chuva 2 Chuva 3 Chuva 4 Chuva 5 Chuva 6 Chuva 7
Rugosidade ao acaso, mm
0,0
3,14 Aa 3,14 Ad 2,80 c 2,66 e 2,30 f 2,33 e 2,38 e 2,19 c 2,15 c
1,0
3,68 Aa 3,68 Ad 3,32 c 3,19 de 3,21 ef 3,13 de 3,24 de 3,13 bc 3,27 bc
SD
2,0
4,55 Aa 4,55 Ad 4,35 c 4,15 de 4,04 def 4,15 cde 4,11 cde 3,97 bc 3,69 bc
0,0
2,94 Ba 8,83 Ac 7,82 b 7,08 c 6,62 c 6,01 c 5,51 c 5,15 b 4,72 b
1,0
4,10 Ba 8,00 Ac 6,92 b 6,64 c 5,66 cd 5,22 cd 4,78 cd 4,18 bc 4,06 bc
PC
2,0
5,10 Aa 7,21 Ac 5,78 b 5,23 cd 4,77 cde 4,18 cde 3,68 cde 3,39 bc 2,95 bc
0,0
3,46 Ba 15,08 Ab 13,40 a 12,79 b 12,18 b 11,20 b 10,79 b 10,10 a 9,44 a
1,0
3,58 Ba 17,71 Aa 15,58 a 15,82 a 15,18 a 14,01 a 13,15 a 12,27 a 11,27 a
CM
2,0
4,16 Ba 15,89 Aa 13,82 a 13,24 b 12,29 b 11,59 b 10,77 b 10,28 a 9,59 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 18,07%).
70
QUADRO 17. Rugosidade ao acaso do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo do solo e três níveis de cobertura do solo nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Rugosidade ao acaso, mm
0,0 5,91 Acd 5,91 Ad 5,55 c 5,33 c 5,13 c 5,00 c 4,92 c 5,07 c 4,89 d
3,0 7,55 Abc 7,55 Acd 8,37 bc 7,93 bc 7,89 bc 7,82 bc 7,93 bc 7,86 bc 7,56 bcd
SD
6,0 9,63 Aab 9,62 Abc 8,73 b 8,37 bc 8,53 b 8,31 b 8,30 b 8,75 b 8,57 b
0,0 3,53 Bd 11,55 Ab 9,80 b 8,83 b 8,16 bc 7,15 bc 6,37 bc 5,62 bc 5,09 cd
3,0 7,33 Abc 10,09 Abc 8,66 b 8,16 bc 7,55 bc 6,92 bc 6,35 bc 6,00 bc 5,82 bcd
PC
6,0 9,36 Aab 11,36 Ab 10,84 b 10,16 b 9,99 b 9,26 b 8,89 b 8,38 b 8,13 bc
0,0 3,09 Bd 20,37 Aa 17,71 a 16,71 a 15,69 a 14,18 a 13,36 a 12,41 a 11,79 a
3,0 8,23 Ba 19,91 Aa 18,06 a 16,94 a 16,49 a 14,80 a 14,14 a 11,87 a 12,83 a
CM
6,0 11,31 Ba 18,12 Aa 15,58 a 14,91 a 14,36 a 13,25 a 12,62 a 12,24 a 11,60 a
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. Médias seguidas pela mesma letra,
maiúscula na linha, e minúscula na coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade (CV = 24,65% ).
71
O índice de rugosidade ao acaso determinado no momento anterior ao do
preparo do solo apresentou variação de 3,31 a 5,41 mm na soja (Quadro 15), de 2,94 a
5,10 mm na aveia (Quadro 16) e de 3,09 a 11,31 mm no milho (Quadro 17). Os valores
foram maiores no milho nos tratamentos com cobertura do solo, devido às
características do resíduo vegetal desta espécie que proporciona maior rugosidade,
enquanto, nos demais cultivos, os valores foram semelhantes. Bertol et al. (2006),
Zoldan Junior et al. (2008) e Bertol et al. (2008), avaliando a rugosidade ao acaso sob
diferentes condições de manejo do solo, obtiveram resultados semelhantes aos obtidos
neste estudo sobre resíduo de aveia e soja, enquanto, Bertol et al. (2007), estudando o
efeito de diferentes níveis de resíduo de milho sobre a rugosidade do solo, obtiveram
valores próximos aos obtidos neste estudo para o cultivo de milho, confirmando a
importância deste tipo de resíduo no aumento da microtopografia da superfície do solo.
As operações de preparo do solo, aumentaram significativamente o valor da
rugosidade ao acaso em comparação com o momento anterior ao preparo, como
constatado por Cogo et al. (1984), Eltz & Norton (1997), Vidal Vázquez (2002), Guzha
et al. (2004), Bertol et al. (2006), Castro et al. (2006), Bertol et al. (2007), Zoldan Junior
et al. (2008) e Bertol et al. (2008); no cultivo mínimo onde aconteceram as maiores
magnitudes para o índice de rugosidade ao acaso, tal aumento ocorreu por ação do
escarificador. O preparo do solo caracterizado como cultivo mínimo se destacou entre
os demais em relação ao aumento da rugosidade ao acaso, nos três cultivos, por ter
formado um grande número de torrões de dimensões maiores do que no preparo
convencional.
Os valores de rugosidade ao acaso no momento posterior ao preparo do solo
foram 5,36; 8,74 e 17,30 mm para a semeadura direta, preparo convencional e cultivo
mínimo, respectivamente, na média dos tratamentos dos três cultivos. Esses valores são
semelhantes aos apresentados por Zobeck & Onstad (1987). Estes autores encontraram
que, em média, o valor deste índice é de 6,80; 11,60 e 22,8 mm para a semeadura direta,
preparo convencional e cultivo mínimo, respectivamente, em diversos tipos de solos
norte-americanos. Os valores de rugosidade ao acaso, do presente trabalho, podem ser
considerados de magnitude baixa, se comparados com a escala de valores desta variável
estabelecida por Renard et al. (1997) para ser utilizada na RUSLE.
As operações de preparo do solo aumentaram a rugosidade ao acaso nos
cultivos de soja, aveia e milho, respectivamente, em 111, 112 e 95% para o preparo
convencional e 297, 337 e 253% para o cultivo mínimo. Observando os resultados da
72
análise dos dados, verifica-se que, em geral, os aumentos do índice de rugosidade ao
acaso foram semelhantes na soja e aveia, considerando-se o preparo convencional,
sendo, entretanto, maiores do que no cultivo de milho. Os menores aumentos ocorridos
no cultivo de milho, com as operações de preparo, são decorrentes da maior rugosidade
inicial, promovida, principalmente, pelas características morfológicas da resteva de
milho, utilizada como cobertura do solo no momento anterior ao preparo. Entretanto,
deve-se observar que, em termos absolutos, os valores de rugosidade obtidos no cultivo
de milho foram os mais altos (Quadro 17).
Com relação ao efeito das operações de preparo na alteração da rugosidade
superficial do solo, justifica-se o menor efeito do preparo convencional em relação ao
cultivo mínimo, pela maior fragmentação dos agregados e torrões do solo, atribuída à
ação repetida da grade niveladora que promoveu maior alisamento na superfície do solo
sob preparo convencional.
Avaliando o efeito das chuvas sobre a rugosidade ao acaso, verifica-se que
as maiores diminuições ocorreram com a incidência das primeiras chuvas sobre as
parcelas, confirmando dados de Vidal Vázquez (2002), Castro et al. (2006), Bertol et al.
(2006), Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008). Em geral, considerando-se as
médias dos tratamentos dos três cultivos em que houve efetivamente redução da
rugosidade ao acaso, observa-se que a primeira chuva diminuiu o valor do índice de
rugosidade ao acaso em 7,7; 11,8 e 13,4% para a semeadura direta, o preparo
convencional e o cultivo mínimo, respectivamente.
Com a aplicação de todas as chuvas, totalizando 420 mm de chuva,
distribuídos em sete eventos de precipitação, a evolução dos valores de rugosidade ao
acaso apresentou uma grande variabilidade de acordo com o tipo de preparo. Após a
aplicação do volume total de chuvas programado, verificou-se que a relação entre a
rugosidade ao acaso após a aplicação da sétima chuva e a rugosidade ao acaso após o
preparo do solo, foi igual a 0,78; 0,57 e 0,61 para a semeadura direta, o preparo
convencional e o cultivo mínimo, respectivamente, na média dos tratamentos dos três
cultivos. Estas relações demonstram que a semeadura direta foi o sistema mais estável
quanto à variação do referido índice, embora, na condição dos tratamentos sem
cobertura do solo, as variações tenham sido mais expressivas. Essa maior estabilidade
está associada ao processo de consolidação sofrido pelo solo, em função do longo
período sem revolvimento a que foi submetido, o que proporcionou melhor
condicionamento estrutural aos agregados do solo, além do efeito de amortecimento do
73
impacto das gotas de chuva, promovido pelo resíduo vegetal. Em relações semelhantes
Vidal Vázquez (2002) obteve 0,71 para uma gradagem pesada seguida de uma
gradagem niveladora e 0,51 para o cultivo mínimo, após aplicar um volume de 294 mm
de chuva. Já Cogo et al. (1984) observaram uma relação de 0,79 na semeadura direta, de
0,40 no preparo convencional e 0,41 no cultivo mínimo. Também avaliando o mesmo
tipo de relação, Guzha et al. (2004) encontrou 0,78 para a semeadura direta; 0,34 para o
preparo convencional e 0,57 para cultivo mínimo, após a aplicação de um volume
acumulado de 408 mm de chuva simulada.
Nos tratamentos semeadura direta sob soja (Quadro 15), a ação das chuvas
causou uma diminuição mais expressiva no valor da rugosidade ao acaso no tratamento
sem cobertura do solo, fazendo com que o tratamento com o maior nível de cobertura
(4,0 Mg ha
-1
) apresentasse maior valor de índice de rugosidade ao acaso, após a
aplicação das chuvas. Para a soja, aveia e milho sob preparo convencional, no entanto, a
aplicação das chuvas reduziu a rugosidade superficial do solo até atingir uma condição
semelhante ao microrrelevo existente no momento anterior ao preparo do solo. Isto se
deve, basicamente, ao efeito desagregador promovido pela ação do preparo secundário,
mais intenso no preparo convencional do que no cultivo mínimo, promovendo, com
isso, maior pulverização do solo.
De maneira geral, os estudos comprovaram a tendência de diminuição da
rugosidade ao acaso, em todos os tratamentos dos três cultivos avaliados, em função da
aplicação das chuvas simuladas, com exceção de alguns tratamentos sob semeadura
direta com cobertura de resíduos vegetais, corroborando estudos de Cogo et al. (1984),
Eltz & Norton (1997), Magunda et al. (1997), Castro et al. (2006), Bertol et al. (2007) e
Zoldan Junior et al. (2008), realizados em diferentes tipos de solos.
Em alguns casos (tratamentos 4 e 5 da cultura da soja e tratamento 2 da
cultura do milho), entretanto, foi observada uma pequena elevação no valor do índice de
rugosidade ao acaso após a aplicação da primeira chuva simulada. Fato semelhante
também foi verificado por Eltz & Norton (1997) e Govers et al (2000), os quais
atribuíram tal fato à consolidação do solo pelo impacto da chuva e ao rearranjamento
dos torrões e agregados do solo após terem sido umedecidos.
Ao se considerar os valores médios dos dados de índice de rugosidade ao
acaso em cada tipo de preparo do solo, observa-se que em todos os momentos de
determinação posterior às operações de preparo, este índice foi maior nos tratamentos
sob cultivo mínimo em relação aos demais sistemas de preparo.
74
Nos tratamentos submetidos às operações de preparo do solo, a aplicação
das chuvas simuladas não proporcionou diferenças significativas entre os três níveis de
cobertura do solo, considerando-se o mesmo sistema de preparo. Este fato pode estar
associado ao efeito da incorporação parcial dos resíduos vegetais, permitindo que uma
parte dos resíduos vegetais permanecesse sobre a superfície do solo, minimizando dessa
maneira a capacidade destes em reduzir a ação das chuvas. No entanto, no tratamento
sob semeadura direta, observa-se que, nas condições de máxima cobertura do solo, para
a soja e o milho, a rugosidade ao acaso foi maior do que no tratamento sem cobertura do
solo, no momento posterior ao da aplicação da última chuva.
A rugosidade do solo estimada com os dados originais (Quadros 9, 10 e 11),
após o preparo do solo, foi 42% maior do que a rugosidade ao acaso (Quadros 15, 16 e
17), na média dos tratamentos dos três cultivos. Esta diferença entre os dois índices é
menor que as encontradas por Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008), os quais
obtiveram, coincidentemente, valor de rugosidade original 220% maior do que o da
rugosidade ao acaso. As variações entre os valores do presente trabalho e os dos outros
autores, deve-se, basicamente às baixas declividades do terreno e as reduzidas marcas
das operações de preparo presentes neste trabalho, que, dessa maneira, exerceram menor
influência no contraste entre os dois índices.
Ao ser retirada a tendência da declividade do terreno, observou-se que o
índice de rugosidade linear (Quadros 12, 13 e 14) foi, em média, 18% superior ao índice
de rugosidade ao acaso. Com isso, pode-se considerar que as marcas de preparo do solo
aumentaram o índice de rugosidade em 18%, enquanto a declividade do terreno
contribuiu com 24% no valor deste índice. Estes valores podem ser considerados
baixos, se comparados aos estudos realizados em locais com maior declividade e com
superfície do solo sob maior efeito das práticas de preparo do solo. Neste caso, os dados
evidenciam que as marcas de preparo do solo e de sulcamento por erosão tiveram um
menor efeito no aumento da rugosidade superficial do que o declive do terreno.
4.3.4 Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo
As relações entre os índices de rugosidade linear e original e entre os índices
de rugosidade ao acaso e linear da superfície do solo nos tratamentos dos três cultivos
em estudo, são apresentadas nas figuras 32 a 40.
75
3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Rugosidade original, mm
3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
0 Mg ha
-1
: RR = - 0,73 + 0,77*Rlin R
2
= 0,975
2 Mg ha
-1
: RR = - 1,50 + 0,93*Rlin R
2
= 0,887
4 Mg ha
-1
: RR = 1,14 + 0,52*Rlin R
2
= 0,977
0 Mg ha
-1
: Rlin = - 6,65 + 1,67*Rori R
2
= 0,846
2 Mg ha
-1
: Rlin = 2,63 + 0,40*Rori R
2
= 0,412
4 Mg ha
-1
: Rlin = - 0,67 + 0,96*Rori R
2
= 0,985
a)
b)
Rugosidade linear, mm
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 32. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de soja sob o sistema de semeadura direta. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
76
4 6 8 10 12
4
6
8
10
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
0 Mg ha
-1
: Rlin = - 5,34 + 1,46*Rori R
2
= 0,977
2 Mg ha
-1
: Rlin = - 2,34 + 1,18*Rori R
2
= 0,900
4 Mg ha
-1
: Rlin = - 0,61 + 0,73*Rori R
2
= 0,773
4 6 8 10 12
4
6
8
10
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
0 Mg ha
-1
: RR = - 1,04 + 0,95*Rlin R
2
= 0,993
2 Mg ha
-1
: RR = - 1,35 + 1,12*Rlin R
2
= 0,955
4 Mg ha
-1
: RR = - 1,62 + 1,09*Rlin R
2
= 0,996
a)
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 33. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de soja sob o sistema de preparo convencional. a) entre a rugosidade
linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e
linear (Rlin).
77
4 8 12 16 20 24
4
8
12
16
20
4 8 12 16 20 24
4
8
12
16
20
0 Mg ha
-1
: Rlin = - 2,63 + 1,07*Rori R
2
= 0,995
2 Mg ha
-1
: Rlin = - 0,89 + 0,89*Rori R
2
= 0,993
4 Mg ha
-1
: Rlin = - 1,98 + 0,82*Rori R
2
= 0,954
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
0 Mg ha
-1
: RR = - 1,79 + 0,95*Rlin R
2
= 0,997
2 Mg ha
-1
: RR = - 1,81 + 0,91*Rlin R
2
= 0,995
4 Mg ha
-1
: RR = - 1,39 + 0,92*Rlin R
2
= 0,996
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
a)
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 34. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de soja sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
78
2 3 4 5 6
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 Mg ha
-1
: Rlin = 6,15 + 0,85*Rori R
2
= 0,922
1 Mg ha
-1
: Rlin = 2,54 + 0,95*Rori R
2
= 0,455
2 Mg ha
-1
: Rlin = 0,43 + 1,22*Rori R
2
= 0,583
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
a)
2 3 4 5 6
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 Mg ha
-1
: RR = - 0,13 + 1,56*Rlin R
2
= 0,948
1 Mg ha
-1
: RR = 0,29 + 1,28*Rlin R
2
= 0,972
2 Mg ha
-1
: RR = 0,84 + 1,04*Rlin R
2
= 0,864
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 35. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de aveia sob o sistema de semeadura direta. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
79
2 4 6 8 10
2
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: Rlin = 4,87 + 0,57*Rori R
2
= 0,671
1 Mg ha
-1
: Rlin = 5,01 + 0,65*Rori R
2
= 0,438
2 Mg ha
-1
: Rlin = 6,54 + 0,47*Rori R
2
= 0,378
Rugosidade linear, mm
Rugosidade original, mm
a)
2 4 6 8 10
2
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: RR = 0,89 + 0,99*Rlin R
2
= 0,999
1 Mg ha
-1
: RR = 1,33 + 0,95*Rlin R
2
= 0,918
2 Mg ha
-1
: RR = 0,83 + 0,99*Rlin R
2
= 0,994
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 36. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de aveia sob o sistema de preparo convencional. a) entre a rugosidade
linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e
linear (Rlin).
80
4 6 8 10 12 14 16 18 20
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 Mg ha
-1
: Rlin = 2,32 + 0,98*Rori R
2
= 0,989
1 Mg ha
-1
: Rlin = 3,50 + 0,93*Rori R
2
= 0,997
2 Mg ha
-1
: Rlin = 2,37 + 0,95*Rori R
2
= 0,989
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
a)
4 6 8 10 12 14 16 18 20
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 Mg ha
-1
: RR = 0,61 + 1,17*Rlin R
2
= 0,993
1 Mg ha
-1
: RR = 0,71 + 1,14*Rlin R
2
= 0,997
2 Mg ha
-1
: RR = 0,67 + 1,10*Rlin R
2
= 0,993
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
b)
*
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 37. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de aveia sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
81
6 8 10 12
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: Rlin = 1,73 + 0,75*Rori R
2
= 0,767
3 Mg ha
-1
: Rlin = 7,12 + 0,15*Rori R
2
= 0,053
6 Mg ha
-1
: Rlin = - 0,65 + 0,91*Rori R
2
= 0,988
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
6 8 10 12
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: RR = - 0,72 + 0,80*Rlin R
2
= 0,970
3 Mg ha
-1
: RR = - 0,62 + 0,96*Rlin R
2
= 0,683
6 Mg ha
-1
: RR = 0,37 + 0,80*Rlin R
2
= 0,979
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
a)
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 38. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de milho sob o sistema de semeadura direta. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
82
6 8 10 12 14 16 18 20
2
4
6
8
10
12
14
0 Mg ha
-1
: Rlin = - 0,52 + 0,96*Rori R
2
= 0,990
3 Mg ha
-1
: Rlin = - 1,26 + 0,81*Rori R
2
= 0,4032
6 Mg ha
-1
: Rlin = 8,19 + 0,14*Rori R
2
= 0,070
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
6 8 10 12 14 16 18 20
2
4
6
8
10
12
14
0 Mg ha
-1
: RR = - 1,29 + 0,95*Rlin R
2
= 0,992
3 Mg ha
-1
: RR = - 1,11 + 0,93*Rlin R
2
= 0,989
6 Mg ha
-1
: RR = - 0,84 + 0,97*Rlin R
2
= 0,961
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
a)
b)
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 39. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de milho sob o sistema de preparo convencional. a) entre a rugosidade
linear (Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e
linear (Rlin).
83
5 10 15 20 25 30
5
10
15
20
25
0 Mg ha
-1
: Rlin = - 3,71 + 1,04*Rori R
2
= 0,999
3 Mg ha
-1
: Rlin = - 5,28 + 1,15*Rori R
2
= 0,989
6 Mg ha
-1
: Rlin = 0,16 + 0,77*Rori R
2
= 0,916
Rugosidade original, mm
Rugosidade linear, mm
a)
5 10 15 20 25 30
5
10
15
20
25
0 Mg ha
-1
: RR = - 0,66 + 0,94*Rlin R
2
= 0,999
3 Mg ha
-1
: RR = - 0,82 + 0,89*Rlin R
2
= 0,960
6 Mg ha
-1
: RR = 0,37 + 0,77*Rlin R
2
= 0,930
b)
Rugosidade linear, mm
Rugosidade ao acaso, mm
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 40. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo para o cultivo
de milho sob o sistema de cultivo mínimo. a) entre a rugosidade linear
(Rlin) e original (Rori). b) entre a rugosidade ao acaso (RR) e linear
(Rlin).
84
A rugosidade original, conforme já considerado, é resultante da ação
conjunta da disposição aleatória dos torrões e agregados, do efeito da declividade do
terreno e das marcas de preparo deixadas sobre o solo pelas máquinas e implementos
agrícolas. Assim, é importante que se avalie a participação efetiva de cada uma destas
componentes na rugosidade superficial do solo, bem como as relações existentes entre
elas.
Na figura 32a, verifica-se a relação entre a rugosidade linear e a rugosidade
original para o cultivo da soja sob semeadura direta. Nas condições sem cobertura do
solo e com o maior nível de cobertura, o coeficiente de determinação indica que o
modelo de regressão linear foi adequado para representar a tendência desta relação,
pois, os valores dos dois índices de rugosidade diminuíram linearmente com a aplicação
das chuvas simuladas. Para o valor médio de cobertura do solo, observa-se um
coeficiente de determinação relativamente baixo (0,412), caracterizando uma condição
de pequena dependência da rugosidade linear em relação à rugosidade original,
possivelmente influenciada pelo índice de rugosidade original que, no momento
posterior à aplicação da terceira chuva, apresentou um valor maior que os determinados
anteriormente, ao invés de menor, conforme observado por Eltz & Norton (1997),
Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008).
Na condição sem cobertura do solo, ocorreu maior variação da rugosidade
linear em relação à rugosidade original, pois, para cada 1 mm de redução da rugosidade
original, a rugosidade linear diminuiu 1,67 mm. Isto evidencia, neste caso, a grande
influência da chuva na diminuição do efeito das marcas de preparo sobre a rugosidade
do solo; o impacto das gotas desgastou as microelevações de sua superfície, enquanto a
ação conjunta do salpico e do escoamento superficial promoveram o deslocamento das
partículas de solo desagregadas depositando-as nas depressões.
Para a condição de maior cobertura do solo, os dois índices de rugosidade
apresentaram variações semelhantes em função da aplicação das chuvas, pois, para cada
1 mm de redução do índice de rugosidade original, o índice de rugosidade linear foi
reduzido em 0,96 mm. Isto se deve ao fato de que a presença da cobertura vegetal sobre
a superfície do solo, distribuída uniformemente, tende a diminuir o efeito da declividade
do terreno e das marcas de preparo na diminuição da rugosidade superficial em
decorrência das chuvas.
Analisando a figura 32b, verifica-se que nos três níveis de cobertura, o
coeficiente de determinação foi elevado, permitindo considerar que houve um bom
85
ajuste do modelo de regressão linear ao conjunto de dados. No maior nível de cobertura,
o coeficiente linear indica uma redução de 0,52 mm na rugosidade ao acaso para cada 1
mm diminuído na rugosidade linear. Isso demonstra que, para este caso, a retirada do
efeito das marcas de preparo exerceu pouca influência sobre a rugosidade ao acaso, em
relação à retirada do efeito da declividade do terreno. Considerando os três níveis de
cobertura do solo na soja sob semeadura direta, verifica-se que no nível médio de
cobertura foi verificado o menor coeficiente de determinação. Isto pode ter sido
influenciado pela tendência do índice de rugosidade linear que, após alguns eventos de
chuva, também apresentou uma tendência contrária àquela esperada, aumentando
ligeiramente o seu valor.
Nas figuras 33a e b, são apresentadas as relações entre os índices de
rugosidade superficial para a soja sob preparo convencional. Na ausência de cobertura
do solo, o coeficiente linear indica que para 1 mm de redução na rugosidade original a
rugosidade linear foi reduzida em 1,46 mm, evidenciando a diminuição do efeito das
marcas de preparo sobre a rugosidade superficial do solo com a ação das chuvas,
conforme também verificado na ausência de cobertura do solo sob semeadura direta
(Figura 32a). Na figura 33b, observa-se que nos três níveis de cobertura o modelo
matemático linear se ajustou bem aos índices, pois, os valores dos coeficientes de
determinação foram altos. Verifica-se, ainda, que, para estes três casos as variações da
rugosidade ao acaso foram próximas à unidade para cada 1 mm de redução no valor do
índice de rugosidade linear.
No cultivo de soja sob cultivo mínimo (Figuras 34a e b), observa-se que, nas
relações estabelecidas, os valores dos índices de determinação foram altos,
demonstrando que a maior parte das variações ocorridas pode ser explicada pelo modelo
matemático ajustado.
Para os cultivos de aveia e milho sob semeadura direta e preparo
convencional, as relações entre o índice de rugosidade linear e o índice de rugosidade
original (Figuras 35a, 36a, 38a e 39a), demonstraram não haver dependência linear entre
eles, pois, os valores dos coeficientes de determinação foram, em geral, muito baixos.
Isso pode ter sido influenciado também, pelas variações atípicas que ocorreram,
principalmente com a rugosidade original, em alguns eventos de chuva.
Nos cultivos de aveia e milho sob cultivo mínimo, as relações entre os
índices de rugosidade linear e de rugosidade original (Figuras 37a e 40a) apresentaram
alto coeficiente de determinação, caracterizando bom ajuste do modelo matemático
86
utilizado. Esta tendência, especialmente no cultivo mínimo, pode estar associada ao
efeito das operações de preparo do solo que proporcionaram aumento expressivo no
valor da rugosidade superficial do solo, minimizando, com isso, os efeitos da
declividade do terreno, das marcas de preparo e da erosão sobre a superfície do solo.
Considerando as relações entre a rugosidade ao acaso e a rugosidade linear,
para os cultivos de aveia e milho sob semeadura direta, preparo convencional e cultivo
mínimo (Figuras 35b, 36b, 37b, 39b e 40b), todas apresentaram variação da rugosidade
ao acaso próxima à unidade para cada 1 mm de variação da rugosidade linear; o alto
valor do coeficiente de determinação, para estes casos, representa um bom ajuste do
modelo matemático linear aos dados relacionados. Entretanto, no cultivo de milho sob
semeadura direta (Figura 38b), não houve bom ajuste do modelo de regressão linear aos
dados, para o valor médio de cobertura do solo, possivelmente pela ação da cobertura
do solo que pode ter mascarado o efeito da rugosidade linear sobre a rugosidade ao
acaso, pois, com a aplicação da primeira chuva, houve tendência de aumento no valor
do referido índice, enquanto, nas chuvas subseqüentes, o mesmo diminuiu pouco.
Em geral, pode-se verificar que, na maioria dos casos apresentados, o
modelo de regressão linear não foi adequado para explicar a relação entre a rugosidade
linear e a rugosidade original, em virtude dos baixos coeficientes de determinação. Com
isso, pode-se dizer que este tipo de modelo, para este tipo de relação, não deve ser
utilizado com o objetivo de fazer predições, pois, os pares das variáveis apresentaram
grande dispersão em relação à linha de tendência ajustada pelo modelo. O modelo de
regressão linear utilizado para descrever o comportamento da dependência da
rugosidade ao acaso em relação à rugosidade linear, no entanto, ajustou-se muito bem
ao conjunto de dados, pois, os valores do coeficiente de determinação obtidos foram
altos para a maioria dos tratamentos. Portanto, pode-se dizer que as relações da
rugosidade ao acaso e rugosidade linear foram melhores do que as da rugosidade linear
e rugosidade original, corroborando observações de Vidal Vázquez (2002), Bertol et al.
(2007) e Zoldan Junior et al. (2008). Isto se deve, possivelmente, ao fato das operações
de preparo terem criado sulcos, ou outros tipos de marcas, sobre a superfície do solo, as
quais aumentaram a rugosidade linear, ao mesmo tempo em que tenderam a incrementar
a formação de agregados e torrões de maior tamanho, proporcionando, com isso,
aumento da rugosidade ao acaso. Em contrapartida, as chuvas tenderam a diminuir a
rugosidade causada pelas marcas de preparo, bem como tenderam a diminuir, a
rugosidade devida aos agregados e torrões distribuídos de maneira aleatória sobre a
87
superfície do solo, pela ação desagregadora das gotas de chuva e pelo cisalhamento do
escoamento superficial.
4.3.5 Relações entre a rugosidade ao acaso e o volume de chuvas
A análise dos índices de rugosidade superficial ao acaso, obtidos em cada
um dos momentos de determinação, após a aplicação das chuvas simuladas, permite
considerar que, em geral, a ação das chuvas influenciou o microrrelevo da superfície do
solo.
Em cada um dos cultivos, para todos os tratamentos, foram feitas avaliações
do comportamento do coeficiente de decaimento da rugosidade superficial ao acaso, em
decorrência da aplicação de um volume acumulado de 420 mm de chuva, distribuído em
sete eventos de chuva simulada com duração de uma hora.
Nas figuras 41, 42 e 43, são apresentadas as curvas de regressão
exponencial que estabelecem relação entre o índice de rugosidade ao acaso e o volume
acumulado das chuvas para os cultivos de soja, aveia e milho, respectivamente. Em
cada figura, podem-se visualizar as equações para cada nível de cobertura do solo com
resíduo vegetal. O modelo exponencial ajustou-se bem aos valores de rugosidade
superficial ao acaso influenciados pelo volume de chuvas, apresentando, em geral,
coeficientes de determinação altos, assim como também ocorreu em estudos de
Römkens & Wang (1987), Eltz & Norton (1997), Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et
al. (2008).
Após a aplicação das chuvas simuladas, observa-se que, em geral, o valor da
rugosidade superficial ao acaso diminuiu (Figuras 41, 42 e 43) nos cultivos de soja,
aveia e milho.
88
0 60 120 180 240 300 360 420
0
1
2
3
4
5
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
0 Mg ha
-1
: RR = 4,321e
- 0,0018
*
VC
R
2
= 0,971
2 Mg ha
-1
: RR = 4,281e
- 0,0005
*
VC
R
2
= 0,978
4 Mg ha
-1
:
a)
0 60 120 180 240 300 360 420
0
2
4
6
8
10
0 Mg ha
-1
: RR = 8,409e
- 0,0008
*
VC
R
2
= 0,953
2 Mg ha
-1
: RR = 6,917e
- 0,0009
*
VC
R
2
= 0,863
4 Mg ha
-1
: RR = 7,268e
- 0,0015
*
VC
R
2
= 0,989
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
b)
0 60 120 180 240 300 360 420
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 Mg ha
-1
: RR = 14,88e
- 0,0013
*
VC
R
2
= 0,975
2 Mg ha
-1
: RR = 16,24e
- 0,0012
*
VC
R
2
= 0,905
4 Mg ha
-1
: RR = 14,63e
-
0,0010
*
VC
R
2
= 0,899
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
c)
4,61=RR
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 41. Estimativa da rugosidade ao acaso em função do volume acumulado de
chuvas, sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal
de soja. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo
mínimo.
89
0 60 120 180 240 300 360 420
0
1
2
3
4
5
0 Mg ha
-1
: RR = 2,98e
- 0,0009
*
VC
R
2
= 0,868
1 Mg ha
-1
:
2 Mg ha
-1
: RR = 4,47e
- 0,0004
*
VC
R
2
= 0,827
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
a)
0 60 120 180 240 300 360 420
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 Mg ha
-1
: RR = 8,65e
- 0,0015
*
VC
R
2
= 0,994
1 Mg ha
-1
: RR = 7,88e
- 0,0017
*
VC
R
2
= 0,988
2 Mg ha
-1
: RR = 6,89e
- 0,0021
*
VC
R
2
= 0,983
b)
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
0 60 120 180 240 300 360 420
6
8
10
12
14
16
18
20
0 Mg ha
-1
: RR = 14,69e
- 0,0011
*
VC
R
2
= 0,985
1 Mg ha
-1
: RR = 17,47e
- 0,0010
*
VC
R
2
= 0,956
2 Mg ha
-1
: RR = 15,34e
- 0,0016
*
VC
R
2
= 0,978
c)
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
3,27=RR
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 42. Estimativa da rugosidade acaso em função do volume acumulado de
chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal
de aveia. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo
mínimo.
90
0 60 120 180 240 300 360 420
0
2
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: RR = 5,70e
- 0,0004
*
VC
R
2
= 0,827
3 Mg ha
-1
:
6 Mg ha
-1
:
a)
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
0 60 120 180 240 300 360 420
0
2
4
6
8
10
12
0 Mg ha
-1
: RR = 11,32e
- 0,0019
*
VC
R
2
= 0,994
3 Mg ha
-1
: RR = 9,70e
- 0,0013
*
VC
R
2
= 0,975
6 Mg ha
-1
: RR = 11,35e
- 0,0008
*
VC
R
2
= 0,993
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
b)
0 60 120 180 240 300 360 420
0
5
10
15
20
25
0 Mg ha
-1
: RR = 19,75e
- 0,0013
*
VC
R
2
= 0,984
3 Mg ha
-1
: RR = 19,69e
- 0,0016
*
VC
R
2
= 0,956
6 Mg ha
-1
: RR = 17,26e
- 0,0010
*
VC
R
2
= 0,950
Volume acumulado de chuvas, mm
Rugosidade ao acaso, mm
c)
7,86RR =
8,65RR =
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 43. Estimativa da rugosidade ao acaso em função do volume acumulado de
chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal de
milho. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo mínimo.
91
No cultivo de soja, sob semeadura direta (Figura 41a), verificou-se que no
nível máximo de resíduo vegetal, as chuvas simuladas não alteraram o valor do índice
de rugosidade ao acaso. No nível de 2 Mg ha
-1
de resíduo vegetal, ocorreu diminuição
da rugosidade ao acaso, ainda que pouco expressiva, enquanto que, na condição sem
cobertura do solo, as chuvas foram mais efetivas na redução do microrrelevo superficial
do solo. Esta tendência, do referido índice, é importante e serve para destacar a
importância da presença do resíduo vegetal na proteção superficial do solo contra o
impacto das gotas de chuva e da força cisalhante do escoamento superficial.
Avaliando os valores dos coeficientes de decaimento da rugosidade, no
cultivo de soja (Figuras 41a, 41b e 41c), percebe-se que para a semeadura direta sem
cobertura do solo o coeficiente de decaimento foi de 0,0018, indicando redução de
0,00654 mm na rugosidade ao acaso para cada mm de chuva simulada aplicada. No
tratamento com valor médio de cobertura do solo, o coeficiente de decaimento foi de
0,0005, representando uma redução na rugosidade ao acaso de 0,00204 mm para cada
mm de chuva, enquanto, no maior nível de cobertura, o modelo de regressão
exponencial utilizado indicou que as chuvas não influenciaram o valor do índice de
rugosidade ao acaso. Verifica-se, com isso, que na ausência de cobertura do solo a
rugosidade ao acaso teve uma redução 3,2 vezes maior do que com 2 Mg ha
-1
de resíduo
vegetal de soja. Observa-se, ainda, que embora os maiores níveis de resíduo tenham
favorecido a manutenção da rugosidade ao acaso, não foram totalmente efetivas em
promover diferenças significativas na rugosidade inicial, possivelmente, em função da
morfologia desse tipo de resíduo.
No cultivo de soja sob preparo convencional (Figura 41b), as linhas de
tendência do modelo exponencial ajustado evidenciam tendência semelhante na
diminuição da rugosidade ao acaso para os três níveis de cobertura do solo. Os valores
do coeficiente de decaimento foram semelhantes na ausência de cobertura e com 2 Mg
ha
-1
, sendo ligeiramente inferiores a 4 Mg ha
-1
; isso não representou uma redução
expressiva da rugosidade ao acaso, pois, os valores caracterizaram uma diminuição de
0,00622; 0,00570 e 0,00942 mm da rugosidade ao acaso por cada milímetro de chuva,
respectivamente aos três níveis de resíduo, em ordem crescente de cobertura do solo, o
que sob o ponto de vista prático, os torna semelhantes. Dessa maneira, verifica-se que,
neste tipo de preparo do solo, onde a maior parte dos resíduos vegetais sofre
incorporação, os diferentes níveis de resíduo não influenciaram na manutenção da
rugosidade superficial do solo.
92
Ao se comparar os tratamentos preparo convencional e a semeadura direta
na soja dentro do mesmo nível de cobertura (Quadro 15), verifica-se que na ausência de
cobertura do solo o efeito da chuva na redução da rugosidade ao acaso foi semelhante
nos dois sistemas de preparo, demonstrando que a semeadura direta sem cobertura do
solo apresenta a mesma fragilidade que o preparo convencional, em relação à
manutenção do microrrelevo do solo.
No tratamento com valor intermediário de cobertura do solo, a semeadura
direta foi cerca de três vezes mais eficiente na manutenção da rugosidade ao acaso do
que o preparo convencional, enquanto, no tratamento com o maior nível de cobertura, a
referida eficiência chegou a ser 6,5 vezes. Esse fato evidencia os benefícios do sistema
de semeadura direta, em relação aos demais sistemas de preparo, sob adequados níveis
de cobertura do solo com resíduos vegetais, no que se refere à manutenção da
rugosidade do solo.
Na soja sob cultivo mínimo (Figura 41c), os valores dos coeficientes de
decaimento para os níveis 0, 2 e 4 Mg ha
-1
foram semelhantes, sendo, respectivamente,
iguais a 0,0013; 0,0012 e 0,0010, o que proporcionou reduções de 0,01703; 0,01732 e
0,01444 mm na rugosidade ao acaso por mm de chuva aplicada. Esses valores indicam
que não houve diferença significativa entre os níveis de resíduo neste tratamento, com a
aplicação das chuvas, permitindo concluir que o efeito dos diferentes níveis de
cobertura não influenciou na alteração da rugosidade ao acaso, devido, possivelmente, à
incorporação parcial do resíduo promovida pela ação do escarificador e da grade
niveladora. Entretanto, deve-se ressaltar que, mesmo assim, no cultivo mínimo
ocorreram, após a aplicação das chuvas simuladas, os maiores valores de rugosidade ao
acaso, em comparação com a semeadura direta e preparo convencional, pois, a
escarificação promoveu a formação de torrões de dimensões elevadas na superfície do
solo que não foram totalmente quebrados com a ação da grade niveladora.
No cultivo de aveia sob semeadura direta (Figura 42a), observa-se que na
ausência de cobertura do solo o coeficiente de decaimento foi maior do que com
cobertura de resíduo vegetal, sendo que, no nível de 2 Mg ha
-1
, a rugosidade ao acaso
foi considerada como inalterada, pela ação das chuvas. Entretanto, deve-se observar
que, na ausência de cobertura, o valor da rugosidade ao acaso no momento anterior a
aplicação das chuvas já era muito baixo, ocorrendo, com isso, uma redução de menor
magnitude do que a ocorrida no cultivo de soja. Nas duas situações em que o resíduo de
aveia foi utilizado, a diminuição da rugosidade ao acaso também foi muito pequena,
93
porém neste caso, por influência do efeito da massa vegetal sobre a superfície do solo.
No nível de 2 Mg ha
-1
, o modelo exponencial não se ajustou ao conjunto de dados, pois,
a partir da primeira chuva, a rugosidade ao acaso já estava praticamente estabilizada,
por isso as variações em seus valores foram insignificantes.
No cultivo de aveia sob preparo convencional (Figura 42b), verifica-se que
ao três níveis de resíduo apresentaram a mesma tendência de variação da rugosidade ao
acaso, com valores semelhantes para os coeficientes de decaimento, ou seja, 0,0015;
0,0017 e 0,0021, respectivamente às doses de 0; 2,0 e 4,0 Mg ha
-1
, implicando em
reduções de 0,01121; 0,01137 e 0,01186 mm de rugosidade ao acaso por mm de chuva
aplicada.
As curvas representadas na figura 42c (cultivo mínimo) demonstram que a
ação das chuvas diminuiu significativamente os valores de rugosidade ao acaso nos três
níveis de cobertura, no cultivo de aveia. A semelhança dos coeficientes de decaimento e
a eqüidistância das linhas de tendência, observada na referida figura, indicam que as
alterações sofridas pelo microrrelevo do solo foram semelhantes nos três níveis de
cobertura. O comportamento da rugosidade ao acaso, em função da aplicação das
chuvas, neste caso, foi semelhante ao que ocorreu no caso do cultivo de soja sob o
mesmo tipo de preparo do solo.
Com relação à rugosidade superficial ao acaso, no cultivo de milho (Quadro
17), sob semeadura direta, verifica-se que a aplicação das chuvas não influenciou na sua
redução (Figura 43a), embora, na ausência de cobertura tenha diminuído em 17%, sendo
tal redução, no entanto, inferior às observadas no cultivo de soja (Quadro 15) e de aveia
(Quadro 16), sob a mesma condição de cobertura, as quais foram de 54 e 31%,
respectivamente.
No cultivo de milho, sob semeadura direta, observa-se que com 3 Mg ha
-1
de resíduo, o valor do índice de rugosidade ao acaso não foi afetado pela ação da chuva,
enquanto, com 6 Mg ha
-1
de resíduo, houve pequeno efeito e somente após a aplicação
do primeiro teste de chuva; isto pode ter ocorrido devido a uma eventual acomodação
da massa vegetal sobre a superfície do solo, já que essa quantidade formou uma densa
camada sobre o solo. Os valores do coeficiente de determinação, obtidos para este caso
(Figura 43a) foram muito baixos, caracterizando falta de ajuste do modelo exponencial
ao conjunto de dados, o que se deve, provavelmente, à estabilidade da rugosidade ao
acaso e a eventuais alternâncias entre reduções e aumentos em seus valores com a
aplicação das chuvas, o que, de certa forma, pode ser considerado normal.
94
As relações apresentadas na Figura 43b, referentes ao cultivo de milho sob
preparo convencional, evidenciam que a condição sem cobertura do solo foi a mais
sensível quanto à ação da chuva, enquanto, a condição de maior cobertura foi mais
efetiva na manutenção da rugosidade ao acaso. Os valores do coeficiente de decaimento
foram iguais a 0,0019; 0,0013 e 0,0008, o que resultou em reduções de 0,01792;
0,01110 e 0,00858 mm de rugosidade ao acaso por cada mm de chuva, nos níveis de
cobertura iguais a 0; 3 e 6 Mg ha
-1
, respectivamente.
Analisando as equações ajustadas na figura 43c, pode-se inferir que não
houve diferenças significativas entre decaimentos de rugosidade ao acaso para os níveis
de resíduo de milho sob cultivo mínimo. Isto se deve, basicamente, ao fato de que as
operações de escarificação e gradagem niveladora promoveram a incorporação parcial
dos resíduos vegetais, sendo que as quantidades expostas na superfície do solo não
foram suficientes para influenciar na redução da rugosidade superficial do solo.
As reduções na rugosidade ao acaso ocorridas no cultivo mínimo, foram
mais acentuadas do que aquelas verificadas no preparo convencional. Mesmo assim,
verificou-se que a rugosidade era mais alta no cultivo mínimo, ao final dos testes de
chuva, independente do nível de cobertura, por causa da escarificação praticada antes
das chuvas. Pode-se considerar, ainda, que o cultivo mínimo apresentou coeficientes de
decaimento da rugosidade superficial ao acaso semelhantes para os cultivos de soja,
aveia e milho nos três níveis de cobertura do solo.
Os valores obtidos no cultivo mínimo, para o coeficiente de decaimento da
rugosidade superficial ao acaso, foram semelhantes aos obtidos por Bertol et al. (2007)
e Zoldan Junior et al. (2008).
4.3.6 Relações entre a tortuosidade ao acaso e o volume de chuvas
Nas figuras 44, 45 e 46 são apresentadas as estimativas do índice de
tortuosidade superficial ao acaso em função do volume acumulado de chuvas, obtidas
para os tratamentos estabelecidos nos cultivos de soja, aveia e milho.
Nos apêndices de 1 a 9 são apresentados os valores obtidos para os índices
de tortuosidade original, linear e ao acaso para cada tratamento em estudo, das três
culturas, nos diferentes momentos de avaliação.
No cultivo de soja sob semeadura direta (Figura 44a), constata-se que os
valores de índice de tortuosidade superficial ao acaso, já eram baixos no momento
95
anterior ao início das chuvas, em relação aos demais sistemas de preparo do solo,
indicando, com isso, o estado avançado de alisamento da superfície do solo,
principalmente na condição sem cobertura do solo, cujo estado se agravou com a
incidência das chuvas.
O índice de tortuosidade ao acaso, no cultivo de soja submetido ao preparo
convencional (Figura 44b), antes das chuvas, também foi baixo nos três níveis de
cobertura, pois, as operações de preparo ocasionaram intenso destorroamento e
nivelamento do solo. Estas operações promoveram, em média, um aumento de 3% na
tortuosidade no preparo convencional e 2,5% na semeadura direta. Os valores do
coeficiente de decaimento também foram baixos, sendo que, após a ocorrência dos sete
eventos de chuva, os valores de tortuosidade ao acaso se aproximaram. Os diferentes
níveis de cobertura não influenciaram o microrrelevo superficial neste tipo de preparo
do solo, possivelmente pela ação das duas passadas da grade niveladora que
promoveram a incorporação da maior parte da massa vegetal. Os valores de
tortuosidade ao acaso, neste caso, foram reduzidos, em média, de 1,038 para 1,009,
enquanto que Vidal Vázquez (2002), avaliando a influência de uma gradagem pesada
associada a uma gradagem niveladora, observou, com a aplicação de volume de 294
mm de chuva, uma redução de 1,101 para 1,022. Comparando os resultados, verifica-se
que o efeito de uma gradagem niveladora a mais, executada neste trabalho, teve como
conseqüência um menor valor para o índice de tortuosidade em estudo.
Na soja sob cultivo mínimo (Figura 44c), as operações de preparo
aumentaram, em média, em 12 e 9%, respectivamente, o valor da tortuosidade ao acaso
em relação à semeadura direta e ao preparo convencional (Apêndice 3), assegurando,
com isso, maior capacidade de retenção do escoamento superficial. A similaridade na
inclinação das curvas ajustadas e nos valores do coeficiente de decaimento indica que as
chuvas aplicadas exerceram efeitos semelhantes na tortuosidade ao acaso, nos diversos
níveis de cobertura do solo sob cultivo mínimo no cultivo de soja.
Dessa maneira, pode-se dizer que a tortuosidade ao acaso, assim como a
rugosidade ao acaso, não foi influenciada no preparo convencional e no cultivo mínimo
pelo nível de resíduo cultural de soja. No entanto, verifica-se que os percentuais de
variação da rugosidade ao acaso foram maiores do que os da tortuosidade ao acaso,
corroborando resultados de Bertol et al. (2006) que consideram justificáveis tais
diferenças, já que a rugosidade representa a variação vertical do microrrelevo, enquanto,
a tortuosidade representa a variação horizontal. Nesse sentido, considera-se, ainda, que
96
o desgaste das cristas das microelevações, em decorrência da desagregação do solo pela
ação da chuva, fez com que o solo desagregado fosse depositado nas microdepressões, o
que promoveu reduções mais rápidas e intensas na rugosidade do que na tortuosidade.
No cultivo de aveia sob semeadura direta (Figura 45a), observa-se que, em
todas as situações, o valor da tortuosidade ao acaso no momento anterior à aplicação das
chuvas foi baixo, assim como na cultura da soja, expressando com isso a condição de
alisamento da superfície do solo em tais condições. Isso demonstra que, nos níveis 1 e 2
Mg ha
-1
de resíduo de aveia, a cobertura do solo não foi capaz de aumentar de maneira
expressiva o valor da tortuosidade ao acaso. Com 1 Mg ha
-1
de resíduo (Figura 45a),
verifica-se que o volume acumulado de 420 mm de chuva não diminuiu
significativamente o valor da tortuosidade ao acaso.
As chuvas alteraram o microrrelevo do solo no cultivo de aveia submetido
ao preparo convencional (Figura 45b) exercendo reduções significativas nos valores dos
índices de tortuosidade ao acaso, de maneira semelhante ao ocorrido no cultivo de soja.
Tais semelhanças podem ser observadas tanto em função das curvas de regressão
ajustadas, como em função dos valores do coeficiente de decaimento da tortuosidade ao
acaso.
No cultivo mínimo (Figura 45c), os dados de tortuosidade no cultivo de
aveia apresentaram tendência semelhante aos do cultivo de soja, tanto nos valores
iniciais, como no coeficiente de decaimento da tortuosidade ao acaso. Outro aspecto a
ser considerado é que, neste sistema de cultivo, o nível de cobertura não influenciou,
aparentemente, na variação da tortuosidade ao acaso, assim como ocorreu no cultivo de
soja. Isso pode estar associado às características morfológicas dos resíduos vegetais da
aveia que não permitem, assim como no caso da soja, aumentos significativos no
microrrelevo do solo, exercendo, porém, proteção contra a sua redução. Vidal Vázquez
(2002), estudando os efeitos do cultivo mínimo e das chuvas simuladas no índice de
tortuosidade ao acaso, obteve uma redução de 1,100 para 1,011 com a incidência de 294
mm de chuva, enquanto, Bertol et al. (2006), avaliando a tortuosidade ao acaso no
cultivo de aveia sob cultivo mínimo, observaram valores variando entre 1,035 depois da
escarificação e 1,019 após a aplicação de 350 mm de chuva. No presente trabalho, os
valores da tortuosidade ao acaso, diminuíram com a ação da energia cinética das
chuvas, em média, de 1,133 para 1,035 no cultivo de soja (Apêndice 3) e de 1,147 para
1,035 no cultivo de aveia (Apêndice 6), para este tipo de preparo.
97
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,005
1,010
1,015
1,020
1,025
0 Mg ha
-1
: T = 1,009 e
- 0,000019
*
VC
R
2
= 0,923
2 Mg ha
-1
: T = 1,011e
- 0,000012
*
VC
R
2
= 0,937
4 Mg ha
-1
: T = 1,017e
- 0,000010*VC
R
2
= 0,628
a)
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,010
1,020
1,030
1,040
1,050
0 Mg ha
-1
: T = 1,045e
- 0,000083
*
VC
R
2
= 0,951
2 Mg ha
-1
: T = 1,031 e
- 0,000058
*
VC
R
2
= 0,936
4 Mg ha
-1
: T = 1,039 e
- 0,000079*VC
R
2
= 0,927
b)
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,020
1,040
1,060
1,080
1,100
1,120
1,140
1,160
1,180
0 Mg ha
-1
: T = 1,100e
- 0,000193
*
VC
R
2
= 0,876
2 Mg ha
-1
: T = 1,134e
- 0,000205
*
VC
R
2
= 0,842
4 Mg ha
-1
: T = 1,099e
- 0,000187
*
VC
R
2
= 0,842
c)
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 44. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume acumulado de
chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal de
soja. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo mínimo.
98
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,002
1,004
1,006
1,008
1,010
1,012
1,014
1,016
1,018
1,020
0 Mg ha
-1
: T = 1,004e
- 0,000006
*
VC
R
2
= 0,565
1 Mg ha
-1
:
2 Mg ha
-1
: T = 1,017e
- 0,000008
*
VC
R
2
= 0,658
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
a)
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,005
1,010
1,015
1,020
1,025
1,030
1,035
1,040
1,045
1,050
0 Mg ha
-1
: T = 1,044e
- 0,000097
*
VC
R
2
= 0,945
1 Mg ha
-1
: T = 1,041e
- 0,000091
*
VC
R
2
= 0,945
2 Mg ha
-1
: T = 1,033e
- 0,000076
*
VC
R
2
= 0,862
b)
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,020
1,040
1,060
1,080
1,100
1,120
1,140
1,160
1,180
0 Mg ha
-1
: T = 1,11e
- 0,000187
*
VC
R
2
= 0,941
1 Mg ha
-1
: T = 1,17e
- 0,000237
*
VC
R
2
= 0,996
2 Mg ha
-1
: T = 1,12e
- 0,000198
*
VC
R
2
= 0,925
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
c)
1,008=T
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 45. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume acumulado de
chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal de
aveia. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo mínimo.
99
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,010
1,020
1,030
1,040
1,050
0 Mg ha
-1
: T = 1,013e
- 0,000015
*
VC
R
2
= 0,625
3 Mg ha
-1
:
6 Mg ha
-1
:
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
a)
0 60 120 180 240 300 360 420
1,000
1,020
1,040
1,060
1,080
1,100
0 Mg ha
-1
: T = 1,072e
- 0,000160
*
VC
R
2
= 0,923
3 Mg ha
-1
: T = 1,062e
- 0,000130
*
VC
R
2
= 0,844
6 Mg ha
-1
: T = 1,079e
- 0,000095
*
VC
R
2
= 0,952
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
b)
0 60 120 180 240 300 360 420
1,020
1,040
1,060
1,080
1,100
1,120
1,140
1,160
1,180
1,200
0 Mg ha
-1
: T = 1,163e
- 0,000268
*
VC
R
2
= 0,941
3 Mg ha
-1
: T = 1,170e
- 0,000246
*
VC
R
2
= 0,952
6 Mg ha
-1
: T = 1,134e
- 0,000178
*
VC
R
2
= 0,686
Volume acumulado de chuvas, mm
Tortuosidade ao acaso
c)
1,040T =
1,047T =
* significativo a 5% de probabilidade, pelo teste t.
FIGURA 46. Estimativa da tortuosidade ao acaso em função do volume acumulado de
chuvas sob diferentes níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal de
milho. a) semeadura direta; b) preparo convencional; c) cultivo mínimo.
100
No cultivo de milho (Apêndices 7; 8 e 9), o efeito da cobertura com resíduos
vegetais favoreceu o aumento do valor de tortuosidade ao acaso na semeadura direta e
no preparo convencional, em contraposição ao que ocorreu com a soja e aveia. Estas
diferenças são devidas ao tipo de resíduo, pois, no caso do milho, as peças do resíduo
apresentam dimensões maiores do que os da soja e da aveia, após a colheita,
proporcionando variações mais acentuadas no microrrelevo da superfície do solo.
No cultivo de milho sob semeadura direta (Figura 46a), o índice de
tortuosidade ao acaso foi semelhante, nos três níveis de resíduo, embora, na análise
gráfica, pode-se perceber que nos níveis 3 e 6 Mg ha
-1
, os valores dos referidos índices
foram maiores do que na ausência do resíduo, além de não terem sofrido a influência da
chuva. Avaliando o índice de tortuosidade ao acaso no cultivo de milho submetido à
semeadura direta, Bertol et al. (2006), obtiveram valores variando de 1,019 a 1,009 com
a incidência de 229 mm de chuva simulada, enquanto, no presente trabalho obteve-se,
na média dos tratamentos, uma redução de 1,034 para 1,030 em decorrência da
aplicação de 420 mm de chuva, demonstrando, nesta situação, uma melhor estabilidade
para a tortuosidade ao acaso.
No preparo convencional do cultivo do milho (Figura 46b), foram
observados, valores ligeiramente superiores aos obtidos nos cultivos de soja e aveia,
para a tortuosidade ao acaso no momento anterior ao da aplicação das chuvas; isto pode
estar associado à presença dos resíduos de milho que, em função de sua maior
dimensão, em relação aos de soja e aveia, apresentam parte de sua estrutura
parcialmente incorporada, favorecendo o aumento e a estabilidade do microrrelevo do
solo. Com a incidência de 420 mm de chuva no preparo convencional, o valor do índice
de tortuosidade variou de 1,081 para 1,023. Já Bertol et al. (2006), também no cultivo
de milho sob preparo convencional, verificaram redução de 1,070 para 1,039 na
tortuosidade ao acaso após aplicar 229 mm de chuva simulada.
O cultivo mínimo praticado na área cultivada com milho (Figura 46c)
proporcionou valores de tortuosidade superiores aos observados nas áreas sob
semeadura direta e preparo convencional. Em virtude do efeito significativo da
escarificação no aumento do microrrelevo do solo, pode-se dizer que os diferentes
níveis de cobertura tiveram seu efeito mascarado, tanto no aumento como na
preservação da tortuosidade ao acaso. Dessa maneira, verifica-se que, nestas condições,
os efeitos da aplicação das chuvas simuladas na redução da tortuosidade ao acaso foram
semelhantes, nos três níveis de resíduo, conforme indicam os coeficientes de
101
decaimento e as curvas de regressão observadas na figura. Na média dos tratamentos,
verificou-se que no milho sob cultivo mínimo os valores de tortuosidade diminuíram de
1,174 para 1,060 com a aplicação das chuvas simuladas, ao passo que Bertol et al.
(2006) observaram diminuição de 1,106 para 1,023 e Bertol et al. (2007) de 1,189 para
1,077, com aplicação dos volumes de 229 e 520 mm de chuva, respectivamente.
4.4 Perdas de solo e de água
Os valores de perdas de solo e de água nos cultivos de soja, aveia e milho
submetidos à semeadura direta, preparo convencional e cultivo mínimo, com diferentes
níveis de cobertura do solo com resíduo vegetal, obtidos durante chuva simulada com
60 minutos de duração e intensidade de 60 mm h
-1
, são apresentados nos quadros 18 e
19, respectivamente.
As perdas de solo e água mais expressivas ocorreram nos tratamentos sob
semeadura direta sem cobertura do solo; neste tratamento, no cultivo de soja, o
escoamento superficial iniciou-se durante a aplicação da terceira chuva, na condição
sem cobertura do solo, enquanto, que no nível de 2 Mg ha
-1
de resteva, iniciou na quinta
chuva simulada; já no nível de 4 Mg ha
-1
de resteva de soja, não houve escoamento
superficial, evidenciando, a capacidade dessa resteva vegetal em diminuir ou evitar a
intensidade do processo erosivo, confirmando a importância da massa vegetal sobre a
superfície do solo em elevar a capacidade de armazenamento superficial de água e
aumentar a infiltração, amenizando, com isso, as perdas de solo e de água (LOPES et
al., 1987; BERTOL et al., 1987).
Pode-se considerar, portanto, que o sistema de semeadura direta, sem a
cobertura com resíduos vegetais, não é eficiente no controle da erosão, pois, nessa
condição, as perdas foram muito maiores do que com o nível intermediário de
cobertura.
A combinação do estado de consolidação do solo com a falta de cobertura
vegetal foi determinante na formação de uma camada de encrostamento superficial na
semeadura direta, constatada visualmente, que diminuiu a infiltração de água e
favoreceu o escoamento superficial. O escoamento superficial, de acordo com Foster
(1982), desenvolve uma tensão cisalhante que pode promover o desprendimento das
partículas de solo, contribuindo, com isso, para a ocorrência das perdas de solo.
102
Quadro 18. Perdas de solo nos cultivos de soja, aveia e milho sob diferentes sistemas
de manejo do solo, Dourados, MS, 2008
Momento da determinação
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Chuva
1
Chuva
2
Chuva
3
Chuva
4
Chuva
5
Chuva
6
Chuva
7
Mg ha
-1
Perdas de solo, 10
-3
Mg ha
-1
h
-1
Cultivo de soja
0,0
- - 11,90 105,10 93,00 125,00 116,30
2,0
- - - - 1,60 3,30 9,80
SD
4,0
- - - - - - -
0,0
- - - 8,60 16,80 22,50 48,80
2,0
- - - 15,30 23,90 16,40 34,50
PC
4,0
- - - 2,50 22,50 36,30 27,40
0
- - - 1,40 6,30 18,70 16,90
2,0
- - - - - - -
CM
4,0
- - - - - - -
Cultivo de aveia
0,0
- - - 24,10 52,60 76,70 103,70
1,0
- - - - - - -
SD
2,0
- - - - - - -
0,0
- - - 6,20 19,00 35,20 23,30
1,0
- - - 10,20 39,60 28,50 51,30
PC
2,0
- - - - 24,1 26,3 48,7
0,0
- - - 4,40 7,60 16,10 22,40
1,0
- - - - - - -
CM
2,0
- - - - 12,60 5,90 6,70
Cultivo de milho
0,0
- - 4,25 16,60 35,40 58,80 75,50
3,0
- - - - - - -
SD
6,0
- - - - - - -
0,0
- - - 27,80 72,10 45,30 51,10
3,0
- - - 12,30 17,40 16,50 36,40
PC
6,0
- - - 15,12 9,15 16,72 12,41
0,0
- - - 4,10 12,10 9,40 17,70
3,0
- - - 2,70 7,80 11,30 23,60
CM
6,0
- - - - - - -
SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. ( - ) dado inexistente.
103
Quadro 19. Perdas de água nas culturas de soja, aveia e milho sob diferentes sistemas
de manejo do solo, Dourados, MS, 2008
Momento da determinação
Preparo
do solo
Resíduo
vegetal
Chuva
1
Chuva
2
Chuva
3
Chuva
4
Chuva
5
Chuva
6
Chuva
7
Mg ha
-1
Perdas de água, m
3
ha
-1
h
-1
Cultivo de soja
0,0
- - 21,13 85,61 75,2 90,53 106,94
1,0
- - - - 5,34 13,48 17,59
SD
2,0
- - - - - - -
0,0
- - - 5,40 16,50 18,90 33,30
1,0
- - - 7,50 13,70 16,50 25,20
PC
2,0
- - - 12,30 18,1 21,7 37,5
0
- - - 1,40 6,30 12,84 10,68
1,0
- - - - - - -
CM
2,0
- - - - - - -
Cultivo de aveia
0,0
- - - 22,19 60,55 82,86 99,17
1,0
- - - - - - -
SD
2,0
- - - - - - -
0,0
- - - 8,23 15,12 23,77 25,01
1,0
- - - 5,80 14,69 29,46 32,74
PC
2,0
- - - - 20,98 42,19 50,93
0,0
- - - 2,6 7,67 13,15 19,77
1,0
- - - - - - -
CM
2,0
- - - - 10,6 4,55 4,01
Cultivo de milho
0,0
- - 7,34 27,41 62,43 97,39 112,58
3,0
- - - - - - -
SD
6,0
- - - - - - -
0,0
- - - 6,50 27,71 34,72 59,13
3,0
- - - 2,90 11,55 16,88 27,99
PC
6,0
- - - 2,54 7,12 18,25 22,43
0,0
- - - 3,72 12,46 28,09 37,02
3,0
- - - 5,30 18,72 20,77 31,64
CM
6,0
- - - - - - -
SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo. ( - ) dado inexistente.
No cultivo da soja, sob preparo convencional, ocorreram perdas de solo e de
água em todos os tratamentos, a partir da quarta chuva. Neste sistema de preparo do
104
solo, pode-se considerar que as diferentes quantidades de resíduos vegetais adicionados
à superfície do solo, e posteriormente incorporados, não foram eficientes em promover
diferenças nas perdas de solo e de água por erosão. Isso se deve, basicamente, à
incorporação total dos resíduos, causada pelas operações de preparo, que fizeram com
que os percentuais de cobertura resultantes fossem semelhantes para os três níveis de
resíduos, não influenciando, portanto, nas perdas de solo e de água. Os valores de perda
de solo e de água, neste tipo de preparo foram menores do que aqueles observados no
tratamento sob semeadura direta sem cobertura, pois, em geral, sob estas condições, as
operações de preparo melhoraram a infiltração de água, e, diminuíram o escoamento
superficial.
No cultivo de soja sob cultivo mínimo, aconteceram perdas de solo e de
água somente na ausência de cobertura do solo, as quais foram de pequena magnitude,
indicando que, como no preparo convencional, a massa de resíduos vegetais adicionada
ao solo não influenciou a erosão, possivelmente, por causa das expressivas alterações da
rugosidade do solo que reduziram o efeito da cobertura.
Nos cultivos de aveia e milho, as perdas de solo e de água, em geral, foram
semelhantes àquelas obtidas no cultivo da soja, nos três sistemas de preparo avaliados;
no entanto, a partir do evento de chuva que desencadeou o processo erosivo, as perdas
de solo e de água em geral, assim como em Bertol et al. (2008), tenderam a aumentar
com os eventos de chuva subseqüentes.
De maneira geral, pode-se afirmar que a semeadura direta foi mais eficiente
no controle da erosão, nos tratamentos com cobertura do solo, pois, na maioria dos
casos, não houve escoamento superficial, embora, tanto no preparo convencional como
no cultivo mínimo as perdas tenham sido relativamente baixas.
Considerando o total de chuva precipitado em cada evento, as perdas de
água por erosão foram, de modo geral, muito baixas. Analisando apenas a sétima chuva,
as perdas de água em relação ao total precipitado situaram-se próximas a 18%; 6% e 4%
na semeadura direta sem cobertura, no preparo convencional e no cultivo mínimo,
respectivamente. As perdas de água na forma de enxurrada relativas ao total precipitado,
foram semelhantes às obtidas por Cogo et al. (2003), para o preparo convencional e o
cultivo mínimo, sendo, entretanto, inferiores às obtidas por Bertol et al. (2008) sob
cultivo mínimo em um Nitossolo Háplico, onde tais perdas variaram de 4 a 46% do
volume de chuva aplicado.
5 CONCLUSÕES
A análise dos resultados obtidos permite a formulação das seguintes
conclusões, considerando-se as condições em que o estudo foi realizado:
a) As operações de escarificação realizadas no cultivo mínimo foram mais
eficientes em aumentar a rugosidade superficial do solo, em relação aos
demais sistemas de preparo do solo avaliados.
b) No cultivo de soja, as operações de aração e gradagem do preparo
convencional, aumentaram o valor do índice de rugosidade ao acaso em
todos os níveis de resíduo vegetal em relação à condição anterior ao
preparo do solo.
c) Os valores da rugosidade linear foram menores do que os da rugosidade
original, enquanto os valores da rugosidade ao acaso foram inferiores aos
da rugosidade linear.
d) De maneira geral, verificou-se que as relações entre a rugosidade ao
acaso e a rugosidade linear foram melhores do que as da rugosidade
linear e rugosidade original.
e) A energia cinética das chuvas afetou a rugosidade superficial do solo,
com intensidade diferente segundo o tipo de preparo e a quantidade de
resíduo em cobertura do solo.
f) A rugosidade superficial ao acaso e a tortuosidade superficial ao acaso
do solo relacionaram-se, de maneira geral, inversamente com o volume
de chuvas simuladas, pelo modelo de regressão exponencial.
g) As maiores perdas de solo e de água foram observadas nos tratamentos
sob semeadura direta sem cobertura do solo, enquanto que, neste mesmo
sistema de cultivo com cobertura do solo, ocorreu a maior eficiência no
controle da erosão hídrica.
h) De maneira geral, nos tratamentos do preparo convencional observou-se
uma tendência de maiores perdas de solo e de água do que nos do cultivo
mínimo.
6 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
ALLMARAS, R. R.; BURWELL, R. E.; LARSON, W. E. & HOLT, R.F. Total
porosity and roughness of the interrow zone as influenced by tillage. USDA, 22p.
(Cons. Res. Report, 7), 1966.
ALLMARAS, R. R.; BURWELL, R. E. & HOLT, R. F. Plow-layer porosity and surface
roughness from tillage as affected by initial porosity and soil moisture at tillage time.
Soil Science Society of America Proceedings, v. 31, p.550-556, 1967.
ALLMARAS, R.R.; & DOWDY, R.H. Conservation tillage systems and their
application in the United States. Soil & Tillage Research, v.5, p.197-222, 1985.
ALMEIDA, V.P.; ALVES, M. C.; SILVA, E.C. & OLIVEIRA, S.A. Rotação de
culturas e propriedades físicas e químicas em Latossolo Vermelho de Cerrado sob
preparo convencional e semeadura direta em adoção. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, Viçosa, v.32, p.1227-1237, 2008.
ALVES SOBRINHO, T.; CARVALHO, D.F.; AQUINO,R.M. & MONTEBELLER,
C.A. Programa computacional para a definição de parâmetros hidráulicos utilizados na
determinação da energia cinética da chuva simulada em infiltrômetro de aspersão.
Engenharia Rural, Piracicaba, v.12, p.28-35, 2001.
ARGENTA, G.; SILVA, P.R.F.; BORTOLINI, C.G.; FORSTHOFER, E.L.;
MANJABOSCO, E.A. & BEHREGARAY NETO, V. Resposta de híbridos simples de
milho à redução do espaçamento entre linhas. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, v.36, n.1, p.71-78, 2001.
BERTOL, I.; COGO, N. P. & LEVIEN, R. Relações da erosão hídrica com métodos de
preparo do solo, na ausência e na presença de cobertura por resíduo cultural de trigo.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.11, p.187-192, 1987.
BERTOL, I. Comprimento crítico de declive para preparos conservacionistas de
solo. 1995. 185p. Tese de Doutorado - Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre, RS.
BERTOL, I.; COGO, N. P. & MIQUELLUTI, D. J. Sedimentos transportados pela
enxurrada relacionados à cobertura e rugosidade superficial do solo e taxa de descarga.
Pesquisa Agropecuária Gaúcha, Porto Alegre, v.3, p.199-206, 1997.
BERTOL, I.; AMARAL, A. J.; VIDAL VÁZQUEZ, E.; PAZ GONZÁLEZ, A.;
BARBOSA, F. T. & BRIGNONI, L. F. Relações da rugosidade superficial do solo com
o volume de chuva e com a estabilidade de agregados em água. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v.30, p.543-553, 2006.
107
BERTOL, I.; PAZ GONZÁLES, A. & VIDAL VÁZQUEZ, E. Rugosidade superficial
do solo sob diferentes doses de resíduo de milho submetido à chuva simulada. Pesquisa
Agropecuária Brasileira, Brasília, v.42, p.103-110, 2007.
BERTOL, I.; ZOLDAN JUNIOR JUNIOR, W.A.; FABIAN, E.L.; ZAVASCHI, E.;
PEGORARO, R. & PAZ GONZÁLEZ, A. Efeito de escarificação e da erosividade de
chuvas sobre algumas variáveis de valores de erosão hídrica em sistemas de manejo de
um Nitossolo Háplico. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, p.747-
757, 2008.
BERTUZZI, P.; RAUWS, G. & COURAULT, D. Testing roughness indices to estimate
soil surface roughness changes due to simulated rainfall. Soil & Tillage Research,
v.17, p.87-99, 1990.
BLIJENBERG, H. Effective Land Management for Surface Runoff Control. In:
JETTEN et al. 2nd.Annual Report. FAIR CT 95-0458. Progress report for the period
from 15-03-97 to 15-03-98. 1998. 32p.
BOIFFIN, J. La dégradation structurale des couches superficielles du sol sous l’
action dês pluies. 1984. 320p. Tese de Doutorado - Paris - INA – PG.
BURWELL, R. E.; ALLMARAS, R. R. & AMEMIYA, M. A. Field measurement of
total porosity and surface microrelief of soils. Soil Science Society Proceedings, v.27,
p.697-700, 1963.
BURWELL, R.E. & LARSON, W.E. Infiltration as influenced by tillage induced
random roughness and pored space. Soil Science Society Proceedings, v.33, p.449-452,
1969.
CASTRO, L. G.; COGO, N. P. & VOLK, L. B. S. Alterações na rugosidade superficial
do solo pelo preparo e pela chuva e sua relação com a erosão hídrica. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.30, p.339-352, 2006.
CARVALHO JÚNIOR, I.A.; FONTES, L.E.F. & COSTA, L.M. Modificações causadas
pelo uso e formação de camadas compactadas e, ou, adensadas em um Latossolo
Vermelho-escuro textura média, na região do cerrado. Revista Brasileira de Ciência
do Solo, Campinas, v.22, p.505-514, 1998.
COGO, N. P. Effect of residue cover, tillage induced roughness, and slope length on
erosion and related parameters. 1981. 346p. Tese de Doutorado - West Lafayette,
Purdue University.
COGO, N.P.; MOLDENHAUER, W.C & FOSTER, G.R. Effect of crop residue, tillage-
induced roughness and runoff velocity on size distribution of eroded soil aggregates.
Soil Science Society of America Journal, v. 47, p.1005-1008, 1983.
COGO, N. P.; MOLDENHAUER, W. C. & FOSTER, G. R. Soil loss reductions from
conservation tillage practices. Soil Science Society of America Journal, v.48, p.368-
373, 1984.
108
COGO, N.P.; LEVIEN, R. & SCHWARZ. Perdas de solo e de água por erosão hídrica
influenciadas por métodos de preparo, classes de declives e níveis de fertilidade do solo.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.27, p.743-753, 2003.
CURRENCE, H. D. & LOVELY, W. G. The analysis of soil surface roughness.
Transaction American Society Agricultural Engineers, v.13, p.710-714, 1970.
CURRENCE, H.D. & LOVELY, W.G. An automatic soil surface profilometer.
Transaction American Society Agricultural Engineering. v.14, p.69-71, 1971.
CURTIS, W.R. & COLE, W.D. Micro-topographic profile gage. Agricultural
Engineering, v.53. 17p. 1972.
D’ANDRÉA, A.F.; SILVA, M.L.N.; CURI, N. & FERREIRA, M.M. Atributos de
agregação indicadores da qualidade do solo em sistemas de manejo na região dos
cerrados no sul do estado de Goiás. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa,
v.26, p.1047-1054, 2002.
DARBOUX, F. & HUANG, C. Does soil surface roughness increase or decrease water
and particle transfers? Soil Science Society of America Journal, v.69, p.748-756,
2005.
DEXTER, A. R. Effect of rainfall on the surface micro-relief soil. Journal of
Terramechanics, v.14, No.1, p.11-22, 1977.
DOUGLAS, J. 2
nd
Annual Report. FAIR CT 95-0458. In JETTEN et al. Effective
Land Management for Surface Runoff Control. Progress Report for the period
from 15-03-97 to 15-03-98. 32p. 1988.
ELLISON, W. D. Soil erosion studies. Agricultural Engineering, v.28, 444p, 1947.
ELTZ, F. L. F. & NORTON, L. D. Surface roughness changes as affected by rainfall
erosivity, tillage, and canopy cover. Soil Science Society of America Journal, v.61,
p.1746-1755, 1997.
ELTZ, F. L. F. Surface roughness changes as affected by tillage and rainfall
erosivity. 1993. 195p. Tese de Doutorado - West Lafayette, Purdue University.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço
Nacional de Levantamento e Conservação de solo. Manual de métodos de análise de
solo. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura, 1997. 212p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Sistema
brasileiro de classificação de solos. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Brasília:
Embrapa Produção de informação. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 1999, 412p.
ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL. Secretaria de Planejamento e Coordenação
Geral. Atlas Multirreferencial. Campo Grande: SEPLAC, 1990, 28p.
109
FAVARETTO, N.; COGO, N.P. & BERTOL, O.J. Degradação do solo por erosão e
compactação. In: LIMA, M. R. ed. Diagnóstico e recomendações de manejo do solo:
Aspectos teóricos e metodológicos. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, 2006.
p.255-292.
FERNANDES RUEDA, M.J. Características físicas y mecánicas de suelos de
cultivo. 1997. 283p. Tesis Doctoral. Facultad de Ciências. Universidad da Coruña. A
Coruña.
FOSTER, G. R. Modelling the erosion process. In C. T. Haan et al. (ed.) Hydrological
modelling of smallwatersheds. Transaction American Society Agricultural
Engineers, St. Joseph, Michigan. p. 297-380, 1982.
FREEBAIRN, D.M.; GUPTA, S.C.; ONSTAD, C.A. & RAWLS, W.J. Antecedent
rainfall and tillage effects upon infiltration. Soil Science Society of America Journal,
v. 53, p.1183-1189, 1989.
GOMES, A.C.S. Efeito de diferentes estratégias de irrigação sob a cultura da soja
(Glycine max (L.) Merril) na região de Santiago, RS. 2007. 132p. Dissertação de
Mestrado - Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria, RS.
GOVERS, G.; TAKKEN, I. & HELMING, K. Soil roughness and overland flow.
Agronomie, v. 20, p.131-146, 2000.
GUZHA, A.C. Effects of tillage on soil microrelief, surface depression storage and soil
water storage. Soil & Tillage Research, v. 76, p.105-114, 2004.
HARRAL, B.B. & COVE, C.A. Development of an optical displacement transducer for
the measurement of soil surface profiles. Journal Agricultural Engineering Research,
v.27, p.421-429, 1982.
HAYES, W.A. Conservation tillage systems and equipment requeriments. In:
Preliminary proceedings for a system approach to conservation tillage. Michigan:
Hickory Corners. 1984.
HENRY, J.E.; SCIARINI, M.J. & VAN DOREN, Jr. D.M. A Device for measuring soil
surface profiles. Transaction American Society Agricultural Engineering, v.23,
p.1457-1459, 1980.
HERNANI, L.C.; SALTON, J.C.; FABRICIO, A.C.; DEDECEK, R. & ALVES
JÚNIOR, M. Perdas por erosão e rendimentos de soja e trigo em diferentes sistemas de
preparo de um Latossolo Roxo de Dourados (MS). Revista Brasileira de Ciência do
Solo, Viçosa, v.21, p.667-676, 1997.
HEERMAN, D.F.; WENSTROM, R.J. & EVANS, N.A. Prediction of flow resistance in
furrows from soil roughness. Transaction American Society Agricultural
Engineering, v.12, p.482-485, 1969.
110
HIRSCHI, M.C.; BARFIELD, B.J. & MOORE, I.D. Rillmeters for detailed
measurement of soil surface heights. Transaction American Society Agricultural
Engineers, n.84 - 2534. 22p, 1984.
HUDSON, N. W. Soil conservation. Ithaca, Cornell University Press, 1995. 324p.
HUANG, C; WHITE, I.; THWAITE, E.G. & BENDELLA, A. A noncontact laser
system for measuring soil surface topographi. Soil Science Society America Journal,
v.2, p.350-355, 1988.
HUANG, C. & BRADFORD, J.M. Portable laser scanner for measuring soil surface
roughness. Soil Science Society of America Journal, v. 54, p.1402-1406, 1990.
HUANG, C. & BRADFORD, J.M. Application of a laser scanner to quantify soil
microtopography. Soil Science Society of America Journal, v.56; p.14-21, 1992.
JOHNSON, C.B.; MANNERING, J.V. & MOLDENHAUER W.C. Influence of surface
roughness and clod size and stability on soil and water losses. Soil Science Society of
America Journal, v.43, p.772-777, 1979.
KAMPHORST, E. C.; JETTEN, V.; GUÉRIF, J.; PITKANEN, J.; IVERSEN, N. V.;
DOUGLAS J. T. & GONZÁLES, A. P. Predicting depressional storage from soil
surface roughness. Soil Science Society of America Journal, v.64, p.1749-1758, 2000.
KEMPER, W.D. & ROSENAU, R.C. Aggregate stability and size distribution. In:
KLUTE, A. Methods of soil analysis, Part 1. Phisical and mineralogical methods.
2ed. 1986. p.425-441. (Agronomy Monograph, 9).
KINCAID, D.R & WILLIANS, G. Rainfall efects on soil surface characteristics
following range improvement. Journal Range Management, v.19, p.346-351, 1966.
KUIPERS, H. A relief meter of soil cultivation studies. Neth. Journal Agricultural
Science, v.5, p.255-262, 1957.
LADO LIÑARES, M. Cuantificación de la rugosidad orientada y aleatória
mediante índices y su relación con la degradacion del microrrelieve del suele y el
almacenamiento temporal de agua. 1999. 265p. Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias.
Universidad da Coruña. A Coruña.
LADO LIÑARES, M. & TABOADA CASTRO, M.M. Medida de la rugosidad del
suelo em terrenos de cultivo. In: GÓMEZ ORTIZ, A. & SALAVADOR FRANCH,
F. (eds.). V Reunión Nacional de Geomorfología. Barcelona, p. 731-734, 1988.
LARSON, W.E. Tillage requirements for corn. Journal Soil Water Conservation,
v.17, p.3-7, 1962
LINDEN, D.R & VAN DOREN Jr.; D.M. Parameters for characterizing tillage-induced
soil surface roughness. Soil Science Society of America Journal, v.50, p.1560-1565,
1986.
111
LINDEN, D. R. A model to predict soil water storage as affected by tillage
practices. 1979. 278p. Ph. D. Dissertation. Soils Dept. University of Minesota
(unpublished).
LIÑARES, L. M. & CASTRO, T. M. M. Medida de la rugosidad del suelo en
terrenos de cultivo. En: ORTIZ, G. A.; FRANCH, S. F. Eds. V Reunión Nacional de
Geomorfologia. Barcelona, p. 731-734, 1998.
LOPES, P.R.C.; COGO, N.P. & LEVIEN, R. Influência da cobertura vegetal morta na
redução da velocidade da enxurrada e na distribuição de tamanho de sedimentos
transportados. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.11, p.193-197,
1987.
MAGUNDA, M.K.; LARSON, W.E.; LINDEN D.R. & NATER, E.A. Changes in
microrelief and their effects on infiltration and erosion during simulated rainfall. Soil
Technology, v.10, p.57-67, 1997.
McCOOL, D.K.; DOSSET, M.A. & YECHA, S.J. A portable rill meter for measuring
soil loss. Transaction American Society Agricultural Engineering. No. 76-2054, 9p,
1976.
McINTYRE, D.S. Permeability measurement of soil crusts formed by raindrop impact.
Journal Soil Science, v.85, p.185-189, 1958.
MELLO, R.C. Alterações físicas em um Latossolo Roxo em função da velocidade de
aração e do ângulo horizontal dos discos. Acta Scientiarum. Agronomy, v.26, n.1,
p.35-40, 2004.
MEYER, L.D & WISCHMEIER, W.H. Mathematical simulation of the process of soil
erosion by water. Transaction American Society Agricultural Engineers, v.12,
p.754-758, 1969.
MITCHELL, J.K. & JONES Jr., B.A. Profile measuring device. Transaction
American Society Agricultural Engineering. v.16, p.546-547, 1973.
MITCHELL, J.K. & JONES Jr.; B.A. Micro-relief surface depression storage: changes
during rainfall events and their application to rainfall runoff models. Water Resources
Bull, v.14, p.777-802, 1978.
MOORE, I. D. & LARSON, C. L. Estimating micro-reliefsurface storage from point
data. Transaction American Society Agricultural Engineers, v.20, p.1073-1077,
1979.
MOLDENHAUER, W.C. Influence of rainfall energy on soil loss and infiltration rates:
II. Effect of clod size distribution. Soil Science Society Proceedings, v.34, p.673-677,
1970.
MONTEITH, N.H. The role of surface roughness in runoff. Soil Conservation
Journal, v.30, p.42-43, 1974.
112
ONSTAD, C. A. Depressional storage on tilled soil surfaces. Transaction American
Society Agricultural Engineers, v.27, p.729-732, 1984.
PANACHUKI, E.; ALVES SOBRINHO, T.; VITORINO, A.C.T.; CARVALHO, D.F
& URCHEI, M.A. Avaliação da infiltração de água no solo, em sistema de integração
agricultura-pecuária, com uso de infiltrômetro de aspersão portátil. Acta Scientiarum
Agronomy, v.28, n.1, p.129-137, 2006.
PLANCHON, O.; ESTÉVES, M. & SILVERA, N. Micro- relief induced by riding:
measurement modelling consequences on overland flow and erosion. In: Proceedings
of the World Congress of Soil Science. 16
th
. Montpellier. France. p.1-7, 1988.
PODMORE, T.H & HUGGINS, L.F. An automated profile meter for surface roughness
measurements. Transaction American Society Agricultural Engineering, v.24,
p.663-665, 1981.
RADKE, J.K.; OTTERBY, M.A.; YOUNG, R.A. & ONSTAD, C.A. A microprocessor
automated rillmeter. Transaction American Society Agricultural Engineering, v.24,
p.401-408, 1981.
RENARD, K. G.; FOSTER, G. R. & WEESIES, G. A. Predicting soil erosion by
water: a guide to conservation planning with the revised universal soil loss
equation (RUSLE). Washington, USDA, 1997. 384p. (Agricultural Handbook, 703).
RÖMKENS, M.J.M.; SINGARAYBAR, S. & GANTZER, C.J. An automated
noncontact surface profile meter. Soil & Tillage Research, v.6; p.193-202, 1985.
RÖMKENS, M. J. M. & WANG, J. Y. Effect of tillage on soil roughness. Transaction
American Society Agricultural Engineers, v.29, p.429-433, 1986.
RÖMKENS, M.J.M. & WANG, J.Y. Soil roughness changes from rainfall.
Transaction American Society Agricultural Engineers, v.30, p.101-107, 1987.
SALEH, A. Soil roughness measurement, chain method. Journal Soil and Water
Conservation, v.48, p.527-592, 1993.
SALTON, J.C.; MIELNICZUK, J.; BAYER, C.; BOENI, M.; CONCEIÇÃO, P.C.;
FABRÍCIO, A.C.; MACEDO, M.C.M. & BROCH, D.L. Agregação e estabilidade de
agregados do solo em sistemas agropecuários em Mato Grosso do Sul. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.32, p.11-21, 2008.
SHAFER, R.L. & LOVELY, W.G. A recording soil surface profile meter.
Agricultural Engineering, v.48, p.280-282, 1967.
SCHWAB, G.O.; FANGMEIER, D.D; ELLIOT, W.J & FREVERT, R.K. Soil and
Water Conservation Engineering. 4 ed. New York: John Wiley and Sons, 1993. 507p.
SCHJONNING, P. Key soil phisical properties affecting erodibility. In: Surface runoff,
erosion and loss of phosphorus at two agricultural soil in Denmark. Danish
Institute of Plant and Soil Science. p. 77-96, 1995.
113
SCHUCH, L.O.B.; NEDEL, J.L.; MAIA, M.S. & ASSIS, F.N. Vigor de sementes e
adubação nitrogenada em aveia preta (Avena strigosa Schreb.). Revista Brasileira de
Sementes, v.21, n.2, p.127-134, 1999.
SIMANTON, J.R.; DIXON, R.M. & McGOWAN, I. A microroughness meter for
evaluating rainwater infiltration. Hydrológic Water Research, v.18, p.171-174, 1978.
SKIDMORE, E.L. Comments on chain method for measuring soil roughness. Soil
Science Society of American Journal, v.61, p.1532-1533, 1997.
TACONET, O. & CIARLETTI, V. Estimating soil roughness indices on a ridge-and-
furrow surface using stereo photogrammetry. Soil & Tillage Research, v.93, p.64-76,
2007.
TISDALL, J.M. & OADES, J.M. (1982). Organic matter and water stable aggregates in
soils. Journal Soil Science, v.33, p.141-163, 1982.
UNGER, P. W. Tillage effects on surface soil physical conditions and sorghum
emergence. Soil Science Society of America Journal, v.48, p.1423-1432, 1984.
VAN OUWERKERK, C.; POT, M. & BOERSMA, K. Eletronic micro-reliefmeter for
seedbed characterization. Soil & Tillage Research, v.2, p. 81-90, 1981.
VAN RAIJ, B. Fertilidade do solo e adubação. São Paulo; Piracicaba: Ceres, Potafos,
1991. 343p.
VIDAL VÁZQUEZ, E. Influencia de la precipitación y el laboreo en la rugosidad
del suelo y la retención de agua en microdepresiones. 2002. 430p. Tesis Doctorado.
Facultad de Ciencias, Universidad da Coruña. A Coruña
VIVAS MIRANDA, J.G. Análisis fractal del microrrelieve del suele. 2000. 313p.
Tesis Doctoral. Faculdad de Ciencias. Universidad da Coruña. A Coruña.
WISCHMEIER, W. H. & SMITH, D. D. Rainfall energy and its relationship to soil
loss. Transaction American Geophysics Union, v.39, p.285-291, 1958.
WISCHMEIER, W. H. A rainfall erosion index for a universal soil loss equation. Soil
Science Society America Proceedings, v.23, p.246-249, 1959.
WISCHMEIER, W. H. & MANNERING, J. V. Relation of soil properties to its
erodibility. Soil Science Society Proceedings, v.33, p.131-137, 1969.
WISCHMEIER, W. H. & SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to
conservation planning. Washington, United States Departament of Agriculture, 1978.
58p. (Agriculture Handbook, 537).
YODER, R. E. A direct method of aggregate analysis of soil and a study of the physical
nature of erosion losses. Journal American Agronomic., v.28, p.337-351, 1936.
114
ZOBECK, T. M. & ONSTAD, C. A. Tillage and rainfall effects on random roughness:
A review. Soil & Tillage Research, v.9, p.1-20, 1987.
ZOBECK, T. M. & POPHAM, T. W. Modification of the wind erosion roughness index
by rainfall. Soil & Tillage Research, v.42, p.47-61, 1997.
ZOLDAN JUNIOR. W.A. Rugosidade superficial do solo ocasionada por uma
operação de escarificação aplicada após cinco anos e meio de uso de sistemas de
manejo do solo, e suas relações com a erosividade da chuva e erosão hídrica em um
Nitossolo Háplico. 2006. 100p. Dissertação de Mestrado - Universidade do Estado de
Santa Catarina, Lages-SC.
ZOLDAN JUNIOR, W.A.; BERTOL, I.; PEGORARO, R.; FABIAN, E.L.;
ZAVASCHI, E. & VIDAL VÁZQUEZ, E. Rugosidade superficial do solo formada por
escarificação e influenciada pela erosividade da chuva. Revista Brasileira de Ciência
do Solo, Viçosa, v.32, p.353-362, 2008.
7 RECOMENDAÇÕES DE ESTUDOS FUTUROS
Este trabalho teve por objetivos estudar, nos cultivos de soja, aveia e milho
as alterações da rugosidade superficial do solo e as perdas de solo e de água em
diferentes sistemas de manejo do solo, sob chuva simulada.
As pesquisas relacionadas ao estudo da rugosidade superficial do solo, no
Brasil, têm sido desenvolvidas, basicamente, na região sul do país. No estado de Mato
Grosso do Sul pode-se considerar que o presente trabalho é pioneiro neste tipo de
investigação, proporcionando a obtenção de informações importantes relativas ao
processo erosivo nos solos que caracterizam a região de Dourados, MS.
Os resultados observados são importantes indicadores da resistência deste
tipo de solo, Latossolo Vermelho aluminoférrico típico, quanto à ação erosiva da
energia cinética da chuva, pois os valores de rugosidade superficial do solo
apresentaram, em geral, variações menos acentuadas do que as verificadas em outros
tipos de solos da região de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul.
Entretanto, ainda são raros os trabalhos relativos ao estudo da erosão hídrica
nesta região, sendo necessário que novas pesquisas sejam conduzidas com o objetivo de
ampliar os conhecimentos, seguindo padrões de investigação desenvolvidos pela
comunidade científica da área de “Ciência do Solo”, especialmente, quanto à
erosividade da chuva, erodibilidade do solo e influência dos diferentes sistemas de
manejo do solo em uso, na erosão hídrica.
Com isso será possível, futuramente, a utilização de modelos matemáticos
de predição da erosão hídrica, tais como a Equação Universal de Perdas de Solo
Revisada (EUPSR), de maneira confiável e que expresse com fidelidade o potencial
erosivo das chuvas nestas condições de exploração solos com as atividades
agropecuárias.
A limitação de uso de tais modelos, no momento, em nossa região, deve-se,
fundamentalmente, à inexistência de um banco de dados, obtidos conforme padrões pré-
estabelecidos, e que possa, dessa maneira, ser utilizado com maior confiabilidade, como
objeto de comparação.
116
Há, portanto, a necessidade de que os próximos estudos sejam conduzidos,
por um longo período de tempo, conforme tais padrões, visando a obtenção de
informações básicas que possam ser utilizadas em modelos matemáticos consistentes,
que servem de suporte às predições da erosão hídrica.
117
APÊNDICE 1. Tortuosidade original do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0132 1,0132 1,0135 1,0091 1,0071 1,0057 1,0042 1,0032 1,0023
2,0
1,0161 1,0161 1,0154 1,0145 1,0123 1,0124 1,0118 1,0106 1,0088
SD
4,0
1,022 1,022 1,0172 1,018 1,0176 1,0164 1,0166 1,0153 1,0158
0,0
1,0123 1,0476 1,0505 1,0377 1,0311 1,0244 1,0208 1,0167 1,0147
2,0
1,0099 1,0287 1,0331 1,0264 1,0212 1,0153 1,0121 1,0103 1,007
PC
4,0
1,0085 1,0482 1,0386 1,0308 1,0248 1,0176 1,0157 1,0138 1,0104
0,0
1,0103 1,1308 1,0888 1,0743 1,0619 1,0474 1,0418 1,0357 1,0309
2,0
1,0071 1,1705 1,1237 1,1078 1,1059 1,0777 1,0734 1,0615 1,0544
CM
4,0
1,0119 1,1341 1,0883 1,0708 1,0626 1,0489 1,0437 1,0383 1,0331
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
118
APÊNDICE 2. Tortuosidade original do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0084 1,0084 1,0050 1,0043 1,0037 1,0040 1,0039 1,0036 1,0032
1,0
1,0116 1,0116 1,0091 1,0084 1,0079 1,0085 1,0085 1,0077 1,0084
SD
2,0
1,0199 1,0199 1,0182 1,0165 1,0160 1,0176 1,0175 1,0164 1,0140
0,0
1,0046 1,0524 1,0391 1,0301 1,0239 1,0192 1,0131 1,0100 1,0078
1,0
1,0132 1,0508 1,0390 1,0348 1,0243 1,0181 1,0134 1,0091 1,0087
PC
2,0
1,0183 1,0442 1,0286 1,0216 1,0171 1,0130 1,0103 1,0084 1,0058
0,0
1,0045 1,1413 1,1090 1,0971 1,0842 1,0678 1,0612 1,0530 1,0446
1,0
1,0104 1,1877 1,1603 1,1469 1,1278 1,1102 1,0936 1,0767 1,0668
CM
2,0
1,0156 1,1567 1,1165 1,1003 1,0861 1,0759 1,0678 1,0570 1,0501
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: plantio direto; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
119
APÊNDICE 3. Tortuosidade original do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0180 1,0180 1,0154 1,0134 1,0112 1,0125 1,0101 1,0126 1,0096
3,0
1,0409 1,0409 1,0478 1,0415 1,0399 1,0413 1,0449 1,0413 1,0432
SD
6,0
1,0584 1,0584 1,0576 1,0503 1,0506 1,0528 1,0509 1,0532 1,0530
0,0
1,0072 1,0920 1,0640 1,0512 1,0319 1,0288 1,0220 1,0175 1,0130
3,0
1,0416 1,0839 1,0563 1,0506 1,0365 1,0324 1,0278 1,0271 1,0243
PC
6,0
1,0581 1,0929 1,0795 1,0685 1,0679 1,0585 1,0540 1,0519 1,0441
0,0
1,0057 1,1957 1,1452 1,1285 1,1116 1,0890 1,0764 1,0646 1,0560
3,0
1,0496 1,2022 1,1678 1,1468 1,1256 1,1055 1,0910 1,0896 1,0768
CM
6,0
1,0952 1,1714 1,1285 1,1202 1,1084 1,0889 1,0830 1,0805 1,0723
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
120
APÊNDICE 4. Tortuosidade linear do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos diferentes
momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0131 1,0131 1,0134 1,0090 1,0070 1,0055 1,0040 1,0030 1,0023
2,0
1,0158 1,0158 1,0171 1,0142 1,0118 1,0120 1,0114 1,0103 1,0085
SD
4,0
1,0218 1,0218 1,0171 1,0178 1,0174 1,0162 1,0164 1,0151 1,0157
0,0
1,0119 1,0473 1,0503 1,0376 1,0308 1,0241 1,0206 1,0164 1,0143
2,0
1,0098 1,0287 1,0331 1,0264 1,0212 1,0153 1,0121 1,0103 1,0070
PC
4,0
1,0083 1,0480 1,0383 1,0304 1,0246 1,0172 1,0154 1,0134 1,0101
0,0
1,0103 1,1307 1,0887 1,0740 1,0617 1,0472 1,0417 1,0355 1,0308
2,0
1,0068 1,1705 1,1237 1,1078 1,1059 1,0777 1,0734 1,0615 1,0544
CM
4,0
1,0117 1,1335 1,0873 1,0703 1,0621 1,0484 1,0432 1,0378 1,0325
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
121
APÊNDICE 5. Tortuosidade linear do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos diferentes
momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0071 1,0071 1,0042 1,0039 1,0029 1,0032 1,0033 1,0033 1,0025
1,0
1,0133 1,0133 1,0103 1,0094 1,0086 1,0094 1,0091 1,0080 1,0087
SD
2,0
1,0137 1,0137 1,0126 1,0121 1,0106 1,0135 1,0133 1,0119 1,0100
0,0
1,0052 1,0669 1,0252 1,0215 1,0152 1,0111 1,0077 1,0059 1,0041
1,0
1,0167 1,0521 1,0377 1,0360 1,0247 1,0178 1,0129 1,0104 1,0087
PC
2,0
1,0208 1,0449 1,0280 1,0197 1,0174 1,0085 1,0085 1,0058 1,0039
0,0
1,0046 1,1518 1,1203 1,1071 1,0948 1,0778 1,0742 1,0656 1,0534
1,0
1,0081 1,1973 1,1642 1,1494 1,1282 1,1132 1,0944 1,0731 1,0673
CM
2,0
1,0150 1,1700 1,1398 1,1196 1,1025 1,0927 1,0812 1,0659 1,0584
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
122
APÊNDICE 6. Tortuosidade linear do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0185 1,0185 1,0152 1,0131 1,0111 1,0125 1,0099 1,0125 1,0093
3,0
1,0407 1,0407 1,0474 1,0411 1,0395 1,0411 1,0498 1,0408 1,0427
SD
6,0
1,0585 1,0585 1,0576 1,0503 1,0505 1,0528 1,0508 1,0532 1,0530
0,0
1,0071 1,0919 1,0636 1,0510 1,0395 1,0287 1,0220 1,0174 1,0129
3,0
1,0414 1,0820 1,0540 1,0490 1,0350 1,0330 1,0257 1,0252 1,0225
PC
6,0
1,0576 1,0900 1,0772 1,0655 1,0659 1,0562 1,0514 1,0499 1,0416
0,0
1,0051 1,1950 1,1446 1,1276 1,1109 1,0882 1,0758 1,0640 1,0556
3,0
1,0487 1,2023 1,1680 1,1471 1,1257 1,1056 1,0912 1,0851 1,0766
CM
6,0
1,0952 1,1689 1,1270 1,1184 1,1068 1,0871 1,0812 1,0788 1,0703
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
123
APÊNDICE 7. Tortuosidade ao acaso do solo na área cultivada com soja sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0092 1,0092 1,0086 1,0053 1,0043 1,0036 1,0026 1,0020 1,0015
2,0
1,0114 1,0114 1,0110 1,0098 1,0085 1,0081 1,0081 1,0077 1,0060
SD
4,0
1,0197 1,0197 1,0149 1,0157 1,0148 1,0142 1,0143 1,0131 1,0138
0,0
1,0093 1,0435 1,0452 1,0338 1,0273 1,0214 1,0181 1,0140 1,0122
2,0
1,0076 1,0274 1,0312 1,0249 1,0197 1,0143 1,0114 1,0097 1,0064
PC
4,0
1,0057 1,0445 1,0333 1,0268 1,0219 1,0152 1,0136 1,0116 1,0086
0,0
1,0073 1,1205 1,0799 1,0669 1,0546 1,0417 1,0370 1,0311 1,0270
2,0
1,0052 1,1559 1,1102 1,0961 1,0936 1,0672 1,0640 1,0579 1,0512
CM
4,0
1,0095 1,1236 1,0770 1,0628 1,0557 1,0429 1,0377 1,0326 1,0270
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
124
APÊNDICE 8. Tortuosidade ao acaso do solo na área cultivada com aveia sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0052 1,0052 1,0029 1,0023 1,002 1,0021 1,0023 1,002 1,0017
1,0
1,0103 1,0103 1,0079 1,0072 1,0066 1,0073 1,0074 1,0066 1,0075
SD
2,0
1,0173 1,0173 1,0161 1,0144 1,0142 1,015 1,0154 1,014 1,0122
0,0
1,0033 1,0497 1,0375 1,0284 1,0225 1,0177 1,012 1,0088 1,0068
1,0
1,0112 1,046 1,0344 1,0299 1,021 1,0155 1,0113 1,0075 1,0073
PC
2,0
1,0169 1,0415 1,0259 1,0192 1,0151 1,0114 1,0088 1,007 1,0047
0,0
1,0169 1,0415 1,0259 1,0192 1,0151 1,0114 1,0088 1,007 1,0047
1,0
1,0096 1,1706 1,1479 1,1367 1,119 1,1019 1,0864 1,0703 1,0608
CM
2,0
1,014 1,1415 1,1039 1,0905 1,0772 1,0674 1,0588 1,0491 1,0429
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; PD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
125
APÊNDICE 9. Tortuosidade ao acaso do solo na área cultivada com milho sob três tipos de preparo e três níveis de cobertura do solo, nos
diferentes momentos de determinação, Dourados, MS, 2008
Sistema de
preparo
Cobertura
do solo
Momento da determinação
Mg ha
-1
ANP APP chuva 1 chuva 2 chuva 3 chuva 4 chuva 5 chuva 6 chuva 7
Tortuosidade ao acaso
0,0
1,0159 1,0159 1,0119 1,0104 1,0084 1,0102 1,0077 1,0103 1,0072
3,0
1,0368 1,0368 1,0437 1,0389 1,0369 1,0379 1,0408 1,0447 1,0389
SD
6,0
1,0506 1,0506 1,0520 1,0446 1,0460 1,0470 1,0455 1,0472 1,0446
0,0
1,0049 1,0839 1,0589 1,0469 1,0355 1,0255 1,0192 1,0151 1,0111
3,0
1,0381 1,0751 1,0505 1,0455 1,0318 1,0278 1,0236 1,0230 1,0204
PC
6,0
1,0575 1,0841 1,0717 1,0611 1,0611 1,0512 1,0477 1,0446 1,0382
0,0
1,0040 1,1835 1,1353 1,1192 1,1025 1,0817 1,0703 1,0594 1,0510
3,0
1,0461 1,1862 1,1525 1,1339 1,1152 1,0948 1,0820 1,0788 1,0680
CM
6,0
1,0885 1,1526 1,1116 1,1066 1,0940 1,0773 1,0705 1,0692 1,0617
ANP: antes do preparo do solo; APP: após o preparo do solo; SD: semeadura direta; PC: preparo convencional; CM: cultivo mínimo.
126
70
80
90
100
110
120
0
100
200
300
400
500
0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
70
80
90
100
110
120
70
80
90
100
110
120
0
100
200
300
400
500
0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 10: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
semeadura direta e sem cobertura do solo com resíduos vegetais. a)
após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
127
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0
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Altura, mm
Profundidade, mm
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
Posição transversal, mm
a)
b)
APÊNDICE 11: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
semeadura direta e com 4 Mg ha
-1
de cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
128
80
100
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160
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
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0
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 12: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
preparo convencional e sem cobertura do solo com resíduos vegetais.
a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
129
60
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100
120
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0
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 13: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
preparo convencional e com 4 Mg ha
-1
de cobertura do solo com
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da
sétima chuva.
130
40
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Altura, mm
Posição transversal, mm
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 14: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
cultivo mínimo e sem cobertura do solo com resíduos vegetais. a) após
o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
131
40
60
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100
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
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40
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0
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 15: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com soja sob
cultivo mínimo e com 4 Mg ha
-1
de cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
132
40
50
60
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
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0
100
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 16: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob semeadura direta e sem cobertura do solo com resíduos vegetais.
a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
133
50
60
70
80
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
50
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100
200
300
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0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 17: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob semeadura direta com 2 Mg ha
-1
de cobertura do solo com
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da
sétima chuva.
134
60
80
100
120
140
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300
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
60
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0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Pofundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 18: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob preparo convencional e sem cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
135
50
60
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Altura, mm
Posição transversal, mm
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0
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 19: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob preparo convencional com 2 Mg ha
-1
de cobertura do solo com
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da
sétima chuva.
136
60
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120
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0
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0
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200
300
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
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0
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0
100
200
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400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 20: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob cultivo mínimo sem cobertura do solo com resíduos vegetais. a)
após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
137
80
100
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
80
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0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 21: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com aveia
sob cultivo mínimo com 2 Mg ha
-1
de cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
138
40
50
60
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0
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
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0
100
200
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 22: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob semeadura direta sem cobertura do solo com resíduos vegetais. a)
após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
139
40
60
80
100
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
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0
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0
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400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 23: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob semeadura direta com 6 Mg ha
-1
de cobertura do solo com
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da
sétima chuva.
140
60
80
100
120
140
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0
100
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
60
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 24: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob preparo convencional sem cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
141
40
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80
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0
100
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0
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Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
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0
100
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500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 25: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob preparo convencional com 6 Mg ha
-1
de cobertura do solo com
resíduos vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da
sétima chuva.
142
40
60
80
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0
100
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500
0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
60
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100
120
140
160
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200
40
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120
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160
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0
100
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0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 26: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob cultivo mínimo sem cobertura do solo com resíduos vegetais. a)
após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima chuva.
143
40
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0
100
200
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500
0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
40
60
80
100
120
140
160
180
200
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
100
200
300
400
500
0
100
200
300
400
500
Altura, mm
Posição transversal, mm
Profundidade, mm
a)
b)
APÊNDICE 27: Aspectos do microrrelevo da superfície do solo cultivado com milho
sob cultivo mínimo com 6 Mg ha
-1
de cobertura do solo com resíduos
vegetais. a) após o preparo do solo; b) após a aplicação da sétima
chuva.
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