Práticas diferenciadas de manejo resultam em condições físicas de superfície e subsuperfície do solo distintas, as quais, por sua vez, resultam em níveis de erosão hídrica variados. Com isto em mente, realizou-se um estudo a campo com o objetivo de avaliar o efeito de formas de preparo e cultivo do solo e de manejo dos resíduos culturais em algumas de suas condições físicas de superfície e subsuperfície, em relação à erosão hídrica, durante 5,5 anos. Para tal, utilizou-se chuva simulada sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, bastante degradado pelo manejo anterior, com declividade de 0,08 m m-1. Os tratamentos consistiram dos cultivos de milho e aveia preta, em semeadura direta e em preparo convencional de solo (este com incorporação e com remoção dos resíduos culturais), e do sem cultivo, em preparo convencional de solo (testemunha). Tais tratamentos encontravam-se na condição de solo recém-mobilizado, ou consolidado, e desprovido de cobertura vegetal por ocasião dos testes de erosão com chuva simulada. Estes, em número de dez, foram realizados com o simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de 64 mm h-1 e duração de 90 min, logo após a colheita de uma cultura e o preparo do solo, ou não, para o estabelecimento da cultura seguinte. A incorporação sistemática dos resíduos culturais ao solo recuperou sua estrutura e diminuiu a perda de solo praticamente em 3/4, comparada a sua remoção, resultando também na menor perda de solo no estudo. Devido à recém-criada rugosidade superficial do solo, os tratamentos com preparo convencional apresentaram as maiores capacidades de retenção e infiltração de água, resultando em retardamento da enxurrada e, logo, baixa perda de água, comparados à semeadura direta, independentemente do cultivo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais. O preparo convencional sem cultivo, apesar de apresentar rugosidade superficial similar ao com cultivo, mostrou a maior perda de solo no estudo. A semeadura direta, apesar de também ter recuperado a estrutura do solo pelo cultivo, apresentou a maior perda de água, ficando a perda de solo próxima à do preparo convencional com resíduo cultural removido e intermediária entre o preparo convencional com resíduo cultural incorporado e o sem cultivo. A perda de solo após o cultivo do milho foi praticamente o dobro da observada após o cultivo da aveia preta, independentemente do preparo do solo e da incorporação ou remoção dos resíduos culturais, enquanto a perda de água foi apenas ligeiramente maior. Os resultados confirmaram que as condições físicas de superfície e subsuperfície do solo resultantes do seu manejo que governam as perdas de solo por erosão hídrica são distintas das que governam as perdas de água pelo mesmo fenômeno.

Different management practices lead to distinct surface and subsurface soil physical conditions, which in turn result in different levels of rainfall erosion. In this context, a 5.5 year field erosion-study was conducted with the objective of studying the effects of both tillage and cropping systems and forms of crop residue management on some surface and subsurface physical soil conditions and their influence on rainfall erosion. For this purpose, rainfall was simulated on a severely degraded, sandy loam Paleudult with 0.08 m m-1 slope-steepness. Treatments consisted of: corn and black oat cultivation, both under no-tillage and conventional tillage (the latter with incorporation or removal of crop residues), and no-plant cultivation under conventional tillage (control). For all treatments, the soil was freshly-tilled or consolidated, without residue cover, when the erosion tests were performed. Ten rainfall tests were imposed with the rotating-boom rainfall simulator at a constant intensity of 64.0 mm h-1 during 90 min, short after the harvest of one crop and the soil tillage (or no-tillage) for the subsequent crop. The continuous incorporation of crop residues into the soil improved its structure and reduced soil losses by nearly 3/4, compared to residue removal. Due to the newly-created surface roughness of the soil, the conventional tillage treatments presented higher water retention and infiltration capacity. This effect delayed the surface runoff and decreased water losses in comparison to the no-tillage treatment, regardless of plant cultivation and incorporation, or removal of crop residues. However, conventional tillage without plant cultivation in spite of a surface roughness similar to that under cropping, presented the highest soil loss in the study. The highest water losses were found in the no-tillage treatment, despite the recovery of the soil structure by crops. The soil losses in this treatment were similar to those observed under the conventional tillage with removal of residue, and intermediate to the conventional tillage with incorporated residues and the conventional tillage without plant cultivation. Soil loss after corn cultivation was virtually twice as much that after black oats, regardless of soil tillage and the incorporation or removal of crop residues. But, the water loss was only slightly higher. Results confirmed that surface and the subsurface physical soil conditions created by the tillage system that affect soil losses by rainfall are different from those that influence water losses by the same event.

Valores locais de coeficientes de regressão são essenciais para predizer a erosão por meio de modelos empíricos. O fator consolidação da superfície do solo, Cf, associado ao subfator uso anterior da terra, PLU, do modelo "RUSLE", foi investigado usando chuva simulada em Argissolo Vermelho distrófico típico, textura franco-arenosa e 0,075 m m-1 de declividade, na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), em Eldorado do Sul (RS). Para começar o estudo, uma área com culturas anuais em fileiras foi retirada do processo de cultivo, em março de 1995, tendo sido progressiva e intencionalmente degradada por meio da remoção dos resíduos culturais e de freqüentes arações e gradagens, o restante do ano. Após o último preparo de solo na área de estudo, em janeiro de 1996, foram estabelecidos, e avaliados para reconsolidação da superfície do solo e erosão do solo, até maio de 1998, sobre pares de parcelas de erosão com dimensões de 3,5 x 11,0 m, os seguintes tratamentos: (a) solo recém-preparado, continuamente em pousio descoberto (parcela unitária); (b) solo em processo de reconsolidação na ausência de cultivo; e (c) solo em processo de reconsolidação na presença de cultivo (três ciclos culturais de milho intercalados com dois ciclos culturais de aveia preta, continuamente em semeadura direta, removendo-se os resíduos culturais após a colheita de cada cultura para aplicação das chuvas e retornando-os posteriormente). As chuvas foram aplicadas com um simulador de chuva de braços rotativos, tipo Swanson, na intensidade de 63,5 mm h-1 e duração de 90 min, seis vezes durante os 2,5 anos de período experimental (no início e logo após a colheita de cada cultura, com o solo na parcela unitária sendo repreparado toda vez que um teste de chuva era realizado). O fator consolidação da superfície do solo, Cf, foi derivado dividindo-se os valores de perda de solo observados nos tratamentos de reconsolidação do solo pela perda de solo observada no tratamento com o solo recémpreparado. Empregou-se análise de regressão não-linear para ajustar o modelo Cf = e bt aos dados derivados de Cf em que t é o número de dias decorrido desde o último preparo do, solo. Os valores encontrados de b foram -0,0020 para o tratamento reconsolidação do solo sem cultivo e -0,0031 para o com cultivo, que geram, respectivamente, após 2,5 anos de cessamento do preparo de solo, valores de Cf iguais a 0,16 e 0,06, comparados ao valor 1,0 para o solo recém-preparado. Estes valores estimados de Cf equivalem a reduções de perda de solo de, respectivamente, 84 % e 94 %, em relação à perda verificada no solo recém-preparado, mostrando que o solo reconsolidou mais sua superfície na presença de cultivo do que na sua ausência. Duas condições distintas de superfície do solo, inerentes aos tratamentos de reconsolidação do solo avaliados, provavelmente influenciaram a rápida taxa de declínio dos valores de Cf neste estudo, mas, de qualquer forma, elas eram parte do ambiente real no campo. Assim, as curvas do fator-Cf apresentadas neste estudo são válidas para predizer a erosão hídrica com o modelo "RUSLE", porém seu uso é limitado àquelas situações em que tanto o tipo de solo, quanto sua condição específica de superfície, são similares às estudadas nesta pesquisa.

Site-specific regression coefficient values are essential for erosion prediction with empirical models. With the objective to investigate the surface-soilconsolidation factor, Cf, linked to the RUSLE's prior-land-use subfactor, PLU, an erosion experiment using simulated rainfall on a 0.075 m m-1 slope, sandy loam Paleudult soil, was conducted at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul, State of Rio Grande do Sul, Brazil. Firstly, a row-cropped area was excluded from cultivation (March 1995), the existing crop residue removed from the field, and the soil kept clean-tilled the rest of the year (to get a degraded soil condition for the intended purpose of this research). The soil was then conventional-tilled for the last time (except for a standard plot which was kept continuously cleantilled for comparison purposes), in January 1996, and the following treatments were established and evaluated for soil reconsolidation and soil erosion until May 1998, on duplicated 3.5 x 11.0 m erosion plots: (a) fresh-tilled soil, continuously in clean-tilled fallow (unit plot); (b) reconsolidating soil without cultivation; and (c) reconsolidating soil with cultivation (a crop sequence of three corn- and two black oats cycles, continuously in no-till, removing the crop residues after each harvest for rainfall application and redistributing them on the site after that). Simulated rainfall was applied with a Swanson's type, rotating-boom rainfall simulator, at 63.5 mm h-1 intensity and 90 min duration, six times during the two-and-half years of experimental period (at the beginning of the study and after each crop harvest, with the soil in the unit plot being retilled before each rainfall test). The soil-surface-consolidation factor, Cf, was calculated by dividing soil loss values from the reconsolidating soil treatments by the average value from the fresh-tilled soil treatment (unit plot). Non-linear regression was used to fit the Cf = e b.t model through the calculated Cf-data, where t is time in days since last tillage. Values for b were -0.0020 for the reconsolidating soil without cultivation and -0.0031 for the one with cultivation, yielding Cf-values equal to 0.16 and 0.06, respectively, after two-and-half years of tillage discontinuation, compared to 1.0 for fresh-tilled soil. These estimated Cf-values correspond, respectively, to soil loss reductions of 84 and 94 %, in relation to soil loss from the fresh-tilled soil, showing that the soil surface reconsolidated intenser with cultivation than without it. Two distinct treatmentinherent soil surface conditions probably influenced the rapid decay-rate of Cf values in this study, but, as a matter of a fact, they were part of the real environmental field conditions. Cf-factor curves presented in this paper are therefore useful for predicting erosion with RUSLE, but their application is restricted to situations where both soil type and particular soil surface condition are similar to the ones investigate in this study.

A erosão reduz a capacidade produtiva do solo para as culturas e causa problemas de sedimentação e poluição da água. Os resíduos culturais superficiais e incorporados ao solo, assim como as raízes vivas e mortas das plantas, são importantes no controle da erosão do solo. Uma forma eficiente de avaliar a eficácia de redução da erosão de tais materiais é por meio de constantes de decomposição como as usadas no subfator uso anterior da terra ("PLU") da Equação Universal de Perda de Solo Revisada ("RUSLE"). Para investigar este assunto, foi utilizada chuva simulada sobre um solo Argissolo Vermelho distrófico típico, textura franco-arenosa, com 0,12 m m-1 de declividade, na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Eldorado do Sul (RS). A área experimental encontrava-se na condição de campo nativo com pastagem de gramíneas aproximadamente há quinze anos. Em meados de março de 1996, a pastagem foi roçada mecanicamente e seu resíduo cultural removido da área. Ao final de abril de 1996, a pastagem foi quimicamente dessecada por meio da aplicação de herbicida e, cerca de um mês após, foram estabelecidos e avaliados para decomposição de biomassa vegetal e erosão hídrica do solo, de junho de 1996 a maio de 1998, sobre pares de parcelas de erosão com dimensões de 3,5 x 11,0 m, os seguintes tratamentos: (a) e (b) solo sem preparo, com resíduo superficial e raízes mortas, (c) solo sem preparo, com raízes mortas somente, (d) solo com preparo convencional a cada dois meses e meio, com raízes mortas e resíduo superficial incorporado e (e) solo com preparo convencional a cada seis meses, com raízes mortas e resíduo superficial incorporado. As chuvas foram aplicadas com um simulador de chuva de braços rotativos, na intensidade de 63,5 mm h-1 e duração de 90 min, oito a nove vezes durante o período experimental (aproximadamente a cada dois meses e meio). As quantidades de biomassa superficial e subsuperficial da pastagem nativa dessecada foram avaliadas antes de cada teste de chuva simulada, acompanhadas das medições de erosão relativas à taxa de enxurrada, concentração de sedimentos na enxurrada, taxa de perda de solo e perda total de solo. Análise de regressão não-linear com os dados observados foi efetuada por meio de um modelo exponencial e um modelo potencial. A decomposição da biomassa superficial da pastagem dessecada foi mais bem descrita pelo modelo exponencial, enquanto a da subsuperficial pelo modelo potencial. A biomassa subsuperficial decompô-se mais rapidamente e em maior quantidade do que a biomassa superficial, com as raízes mortas em solo não preparado e descoberto decompondose mais do que as raízes mortas em solo não preparado e coberto. O tipo e a freqüência de preparo do solo praticamente não influíram na decomposição da biomassa subsuperficial. As taxas de perda de solo aumentaram expressivamente tanto com a decomposição da biomassa vegetal superficial, quanto com a decomposição da biomassa subsuperficial, no solo preparado convencionalmente; todavia, elas foram pouco influenciadas pela decomposição da biomassa subsuperficial no solo não preparado. As taxas de enxurrada mostraram-se pouco influenciadas pelos tratamentos estudados. As raízes mortas mais o resíduo cultural incorporado foram importantes na redução da erosão no solo preparado convencionalmente, enquanto a consolidação da superfície do solo foi importante no solo não preparado. O efeito residual da pastagem nativa dessecada e incorporada ao solo sobre a erosão diminuiu gradualmente no tempo e cessou após dois anos.

Erosion is deleterious because it reduces the soil's productivity capacity for growing crops and causes sedimentation and water pollution problems. Surface and buried crop residue, as well as live and dead plant roots, play an important role in erosion control. An efficient way to assess the effectiveness of such materials in erosion reduction is by means of decomposition constants as used within the Revised Universal Soil Loss Equation - RUSLE's prior-land-use subfactor - PLU. This was investigated using simulated rainfall on a 0.12 m m-1 slope, sandy loam Paleudult soil, at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, State of Rio Grande do Sul, Brazil. The study area had been covered by native grass pasture for about fifteen years. By the middle of March 1996, the sod was mechanically mowed and the crop residue removed from the field. Late in April 1996, the sod was chemically desiccated with herbicide and, about one month later, the following treatments were established and evaluated for sod biomass decomposition and soil erosion, from June 1996 to May 1998, on duplicated 3.5 x 11.0 m erosion plots: (a) and (b) soil without tillage, with surface residue and dead roots; (c) soil without tillage, with dead roots only; (d) soil tilled conventionally every two-and-half months, with dead roots plus incorporated residue; and (e) soil tilled conventionally every six months, with dead roots plus incorporated residue. Simulated rainfall was applied with a rotating-boom rainfall simulator, at an intensity of 63.5 mm h-1 for 90 min, eight to nine times during the experimental period (about every two-and-half months). Surface and subsurface sod biomass amounts were measured before each rainfall test along with the erosion measurements of runoff rate, sediment concentration in runoff, soil loss rate, and total soil loss. Non-linear regression analysis was performed using an exponential and a power model. Surface sod biomass decomposition was better depicted by the exponential model, while subsurface sod biomass was by the power model. Subsurface sod biomass decomposed faster and more than surface sod biomass, with dead roots in untilled soil without residue on the surface decomposing more than dead roots in untilled soil with surface residue. Tillage type and frequency did not appreciably influence subsurface sod biomass decomposition. Soil loss rates increased greatly with both surface sod biomass decomposition and decomposition of subsurface sod biomass in the conventionally tilled soil, but they were minimally affected by subsurface sod biomass decomposition in the untilled soil. Runoff rates were little affected by the studied treatments. Dead roots plus incorporated residues were effective in reducing erosion in the conventionally tilled soil, while consolidation of the soil surface was important in no-till. The residual effect of the turned soil on erosion diminished gradually with time and ceased after two years.