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Título: Mensuração da erosão do solo no semiárido em diferentes usos de terras e escalas espaciais
Título em inglês: Measurement of soil erosion in semi-arid region at different uses and spatial scales
Autor(es): Santos, Julio Cesar Neves dos
Orientador(es): Andrade, Eunice Maia de
Coorientador(es): Medeiros, Pedro Henrique Augusto
Palavras-chave: Engenharia agrícola
Escoamento superficial
Microbacia
Parcela de erosão
Manejo da Caatinga
Surface runoff
Data do documento: 2012
Citação: SANTOS, J. C. N. (2012)
Resumo: A obtenção de dados de erosão do solo em diferentes escalas espaciais é de fundamental importância, principalmente no semiárido do Nordeste brasileiro onde esses dados são escassos. O semiárido brasileiro é vulnerável à erosão hídrica, principalmente devido às suas características climáticas, edáficas e às práticas de explorações insustentáveis, resultando no empobrecimento dos solos agrícolas e comprometendo a qualidade das águas dos reservatórios superficiais (principais reservas hídricas da região). Nesse sentido, o presente estudo objetivou gerar dados básicos de escoamento, produção de sedimento e analisar os principais processos e fontes de variação na perda de solo em diferentes escalas espaciais em região semiárida, bem como os processos naturais atuantes em cada escala, e os efeitos do uso do solo na conservação do meio. A área de estudo está localizada no semiárido cearense, na bacia hidrográfica do Alto Jaguaribe no município de Iguatu, no Centro Sul do Estado do Ceará. Os estudos de erosão e escoamento superficial foram conduzidos em três níveis de escala: microbacias com áreas em torno de 1 a 3 ha, parcelas de erosão de 20 m2 e parcelas de 1 m2, todas sob condições de chuvas naturais. Ao todo, foram instaladas quatro microbacias experimentais, seis parcelas de erosão de 20 m2 e seis parcelas de 1 m2, sob diferentes usos do solo; Caatinga nativa; Caatinga raleada; desmatamento seguido de enleiramento e cultivo de milho; e desmatamento, queima com cultivo de pastagem. O estudo ocorreu durante os anos de 2009, 2010 e 2011, com chuvas concentradas de janeiro a junho, correspondendo à estação chuvosa da região. As coletas para quantificação do volume escoado superficialmente e de amostras para determinação da perda de sedimentos foram realizadas a cada evento de chuva erosiva, no acumulado de 24 horas. Ocorreram maiores coeficientes de escoamento e perdas de solo na escala de 20 m² que nas escalas de 1 m² e de microbacia: em relação à escala de 1 m², a parcela de 20 m² provoca um aumento da velocidade de escoamento ao longo da vertente, aumentando também a capacidade de transporte; na escala de microbacia, a presença de áreas com baixas declividades atuaram como zonas receptoras de sedimentos. Na área com cobertura de Caatinga Nativa, a presença de pontos de alta erodibilidade e com solo nu, na escala de microbacia, é responsável pela maior parte das perdas de solo, fato que não pode ser representado na pequena escala de parcela. Já a área que recebeu o tratamento de raleamento, apresentou na escala de microbacia menor coeficiente de escoamento superficial e menores perdas de solo em relação à área Caatinga Nativa. O manejo de desmatamento e enleiramento dos restos vegetais e cultivo de milho, proporcionou incremento no coeficiente de escoamento superficial e nas perdas de solo em relação ao período anterior, com cobertura de Caatinga nativa. O tratamento de desmatamento, queimada e cultivo de pastagem (Andropogon gayanus Kunt), resultou nas maiores perdas de solo e água em relação aos demais manejos estudados.
Abstract: Obtaining data of soil erosion on different spatial scales is of fundamental importance, especially in the semi-arid regions of northeastern Brazil where such data are scarce. The semi-arid region is vulnerable to water erosion, mainly due to its climatic and edaphic characteristics, and the unsustainable land use practices, which result in the impoverishment of agricultural soils, and compromise the water quality of the surface reservoirs (the main water resources of the region). The main goal of this study was generate basic data flow, sediment yield and analyze the main process and sources of variation in soil loss at different scales in semi-arid region. It analyzed the natural process that is operating in each one scale and the land use effects in the conservation of the environment. The study area is located in the semi-arid region of the state of Ceará, in the watershed of the Upper Jaguaribe in the Iguatu County, in the south central area of the state. Studies of erosion and surface runoff were conducted on three scale levels: watersheds with areas of around 1 to 3 ha, erosion plots of 20 m2, and plots of 1 m2, all under natural-rainfall conditions. In all, four experimental watersheds were installed together with six erosion plots of 20 m2 and six plots of 1m2 with different types of land use; native Caatinga; thinned Caatinga; deforestation followed by bunching and the cultivation of corn, and deforestation, burning and the cultivation of pasture. The study was carried out from 2009 to 2011, with rainfall concentrated in the months of January to June, corresponding to the rainy season in the region. Samples to quantify the volume of surface runoff, and samples to determine sediment loss, were taken for each erosive-rain event in an accumulated period of 24 hours. There were higher runoff coefficients and soil losses on the 20 m2 scale than on the 1 m2 and watershed scales: on the scale of 1 m², the plot of 20 m² causes an increase in flow velocity down slopes, also increasing transport capacity; on the scale of the watershed, places with low slopes acted as receiving areas for sediment. In the area with native Caatinga vegetation, the presence of points of high erodibility and of bare soil, on the watershed scale, is responsible for most of the soil loss, a fact that is not present on the small scale of the plots. The area which was thinned out, however, presented a lower runoff coefficient and less soil-loss on the watershed scale, in relation to the area of native Caatinga. After deforestation, bunching of the plant remains, and planting of corn, an increase in the runoff coefficient and soil loss can be seen in relation to the previous period with a coverage of native Caatinga. The treatment of deforestation, burning and the cultivation of pasture (Andropogon gayanus Kunt) resulted in the greatest soil and water losses in relation to the other management strategies studied.
Descrição: SANTOS, Julio Cesar Neves dos. Mensuração da erosão do solo no semiárido em diferentes usos de terras e escalas espaciais. 2012. 101 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18616
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