Sedimentos transportados pela enxurrada em eventos de erosão hídrica em um nitossolo háplico

Abstract

A quantidade e a distribuição de tamanho dos sedimentos transportados pela enxurrada são influenciadas pelo manejo, cobertura e cultivo do solo e pela chuva, entre outros fatores, constituindo-se em aspecto importante no planejamento conservacionista do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar os sedimentos transportados pela enxurrada e relacioná-los com a velocidade de enxurrada, durante o cultivo da soja, em um experimento de chuva simulada sobre um Nitossolo Háplico alumínico típico, nos sistemas de manejo do solo conduzido desde 1998: semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQ); e uma aração e duas gradagens (AG). Nesses tratamentos, cultivaram-se aveia, soja, ervilhaca, milho, aveia, feijão, nabo forrageiro, soja, ervilhaca, milho e soja, nesta sequência, durante cinco anos e meio. Estudou-se um tratamento adicional, em que o solo foi mantido sem cultivo, porém preparado com uma aração e duas gradagens na mesma época de semeadura das culturas nos demais tratamentos (SC). No último cultivo da soja, cinco testes de chuva simulada foram aplicados sobre os tratamentos, com intensidade variando de 63 a 67 mm h-1 e duração de uma hora, 24 h após ter sido aplicada uma chuva (molhamento) com intensidade de 65 mm h-1 e duração suficiente para iniciar a enxurrada. Os sedimentos foram quantificados em amostras de enxurrada coletadas 10 min antes do término de cada chuva simulada. O tamanho de sedimentos foi influenciado pelo sistema de manejo do solo e pela quantidade de chuva: na condição sem cultivo do solo, houve maior quantidade de sedimentos de maior diâmetro do que na condição em que o solo foi cultivado; na condição de solo cultivado, a quantidade de sedimentos de menor diâmetro foi maior do que no solo sem cultivo; e houve tendência de aumentar a quantidade de sedimentos na enxurrada com o aumento do número de chuva simulada, nas diversas condições de manejo do solo e de tamanhos de sedimento. O modelo exponencial ajustou-se aos dados de quantidade e tamanho dos sedimentos e aos de velocidade da enxurrada e cobertura do solo; a quantidade de sedimentos diminuiu com a redução de tamanho destes, e a velocidade da enxurrada diminuiu com o aumento da cobertura do solo. O modelo potencial ajustou-se aos dados de D50 e velocidade da enxurrada, tendo o D50 aumentado com o aumento da velocidade.

Quantity and size distribution of sediments transported by runoff are influenced by soil management, cover and crop systems, and by rainfall, among other factors, representing an important aspect in soil conservation planning. The objective of this study was to quantify runoff sediments and relate them with runoff velocity, during soybean growth, in a simulated rainfall experiment initiated in 1998 on a typical Hapludox, under the following soil management systems: conventional tillage with one plowing plus two diskings (CT) and notillage on a never tilled soil with burned residues (NT). In these treatments, the rotation crop systems consisted of oat, soybean, vetch, corn, oats, bean, fodder radish, soybean, vetch, corn, and soybean. An additional treatment with bare soil with one plowing plus two diskings (BS) was also studied. Five simulated rainfall tests were applied to the treatments in the last soybean crop cycle, with an intensity of 63–67 mm h-1 for one hour, 24 h after a pre-wetting rainfall, with an intensity of 65 mm h-1 and long enough to initiate runoff. The sediments were quantified in runoff samples collected 10 minutes before the end of each simulated rainfall test, and were related with the runoff velocity. The sediment size in the runoff was influenced by soil management systems and the rainfall quantity. In the treatment without soil cover (BS), the quantity of coarse sediments was higher than in the treatments with cultivated soil, whereas in CT and NT treatments the quantity of fine-sized sediments was higher than in the BS treatment. More sediments tended to be transported in the runoff with the application of more rainfall events. The sediment quantity transported by runoff was related with the sediment size, fitting to a positive exponential model, while runoff velocity decreased exponentially with increased soil cover. The D50 index was related with other variables, fitting to the potential model and increasing with runoff velocity.