Restauração da estrutura do solo por seqüências culturais e sua relação com a erosão hídrica

Abstract

A erosão acelerada constitui a forma mais extensiva e preocupante de degradação do solo. Por este processo, o solo pode ser removido do seu local original em quantidades grandes em um espaço de tempo infinitesimalmente pequeno, comparado ao tempo necessário para sua reposição pelos meios naturais. Com isto em mente, realizou-se este trabalho de pesquisa com o objetivo de restaurar a estrutura de um solo degradado e, mais tarde, verificar sua relação com a erosão hídrica pluvial. O estudo foi desenvolvido na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, de maio de 2004 a dezembro de 2007, utilizando-se chuva artificial e um Argissolo Vermelho Distrófico típico com 0,115 m m-1 de declividade média. Os tratamentos consistiram de seqüências culturais formadas por espécies de gramínea e leguminosa de outono-inverno e de primavera-verão, cultivadas nas formas isolada e consorciada, pelo método de semeadura direta, as quais, após 3,5 anos de vigência, foram testadas contra a erosão hídrica pluvial nas seguintes condições físicas instantâneas da superfície do solo: solo não-mobilizado e recém-mobilizado, presença e ausência de crosta e nenhuma, pouca e completa cobertura por resíduos culturais. As chuvas foram aplicadas com o aparelho simulador de braços rotativos, na intensidade constante de 64,0 mm h-1 e com duração de 1 a 3 horas cada uma. Avaliaram-se parâmetros de planta, solo e erosão, os quais foram analisados de forma individual e inter-relacionada, usando-se análise estatística da variância e de regressão. Observou-se que ao redor de 50% das situações examinadas resultaram estatisticamente significativas e 50% nãosignificativas, com as respostas em cada uma delas, entretanto, tendo ocorrido dentro e fora do esperado. Assim, ocasionalmente as seqüências culturais se diferenciaram estatisticamente em relação tanto às produções de biomassa aérea e biomassa subterrânea quanto aos valores das variáveis de manejo do solo e erosão hídrica medidas em cada uma delas, mas sem regularidade quanto à ordem de ocorrência das significâncias, tanto nas épocas de avaliação e camadas de solo, quanto nos testes de erosão, com as variáveis de erosão hídrica tendo sido bem mais afetadas por estes últimos do que pelas seqüências culturais. Mesmo assim, foi possível verificar que a seqüência cultural com teosinto, seguida das com milho+feijão miúdo e milheto, em geral foram as que melhor restauraram a estrutura do solo e mais reduziram a erosão, embora todas as seqüências culturais tivessem sido hábeis e relativamente rápidas na recomposição do solo. Também em geral, mostraramse indicadores promissores de qualidade do solo para fins de infiltração de água e redução da erosão hídrica a quantidade de raízes, a macroporosidade do solo, o diâmetro médio ponderado de agregados do solo em água e a percentagem de estabilidade em água de agregados do solo >0,5 mm.

The man-induced or acelerated erosion constitutes the most extensive and worrying form of soil degradation. By this process, the soil can be removed from its original place in amounts really large in a period of time infinitesimally small, compared to the time needed for its reposition by natural means. With that in mind, this research work was accomplished with the objective of restoring the structure of a degraded soil and, later, verifying its relation with rainfall erosion. The study was developed at the EEA/UFRGS, in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State, Brazil, from May, 2004 to December, 2007, using artificial rain and a sandy clay loam Ultisol with 0.115 m m-1 average slope steepness. Treatments consisted of no-till planted, grass and legume, Fall- Winter and Spring-Summer seasoned crop sequences, singly and intermixed cropped, which, after 3.5 years of being established, were tested against rainfall erosion in the following, instantaneous physical conditions of the soil surface: non-mobilized and freshly-mobilized soil, presence and absence of crust, and none, small, and full coverage by crop residues. Rains were applied with the rotating-boom rainfall simulator, at 64.0 mm h-1 constant, rainfall intensity and with 1 to 3 hours duration each. Plant, soil, and erosion parameters were evaluated and both individually and in the inter-related form analized, using variance and regression statistical analysis. It was observed that about 50% of the examined situations turned out estatistically significant and 50% nonsignificant, with the responses in each one of them, however, having occurred within and way off the expected behavior. Therefore, occasionally statistical differences between crop sequences were found in relation to both production of aboveground and underground biomass and values of the soil management and water erosion variables measured in each one of them, but, without regularity with respect to the order of the occurrence of significances, either in the evaluation dates and soil layers or in the erosion tests, with the water erosion variables being affected much more by these latter than by the crop sequences. Nevertheless, it was possible to verify that the crop sequence with teosinte, followed by the ones with corn+cowpea and pearl millet, were in general the ones that better restored the soil structure and more reduced erosion, even though all the crop sequences were able and relatively fast in recomposing the soil. In addition, the amount of underground biomass or plant roots, the soil macroporosity, the mean weight diameter of water-stable soil aggregates, and the percentage of stability in water of the soil aggregates larger than 0.5 mm, showed to be generally promising soil quality indicators for the purposes of water infiltration and rainfall erosion reduction.