Acessibilidade / Reportar erro

Erodibilidade entressulcos e atributos de solos com B Textural e B Latossólico do sul de Minas Gerais

Interrill erosion of clayey soils and its correlation with soil attributes in oxic and textural B horizons from Lavras (MG), Brazil

Resumos

O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade entressulcos (Ki) de três solos de textura argilosa: Podzólico Vermelho-Escuro (PE) e Vermelho Amarelo (PV) e um Latossolo Roxo (LR), visando obter subsídios para a aplicação no modelo WEPP- Water Erosion Prediction Project - na região de Lavras (MG), bem como estudar a relação daquele parâmetro com alguns atributos físicos, químicos e mineralógicos dos solos. Foi adotado um delineamento experimental do tipo blocos inteiramente casualizados com os três solos, quatro declives (15, 25, 35 e 45%), cinco intensidades de chuva simulada (60, 50, 70, 90 e 120 mm h-1), com umedecimento prévio das parcelas, e cinco repetições. Foram determinados os valores de Ki, usando as intensidades médias das chuvas, as declividades das parcelas e as taxas médias de erosão entressulcos nos diversos tempos de coleta do deflúvio de cada chuva aplicada. Os resultados mostraram que o PV foi o solo que apresentou as maiores erodibilidades entressulcos (Ki) seguido do PE e LR. As erodibilidades entressulcos determinadas foram : 4,67 x 10(5) kg s m-4, para o PE; 6,85 x 10(5) kg s m-4, para o PV, e 3,38 x 10(5) kg s m-4, para o LR. Os atributos do solo que melhor se correlacionaram com a erodibilidade entressulcos foram os teores de óxidos de ferro e caulinita, a argila dispersa em água, o volume total de poros, as densidades do solo e de partículas, os teores de matéria orgânica e de agregados < 0,105 mm de diâmetro.

erosão; chuva simulada; erodibilidade


The objectives of this work were to assess soil and water losses and determine interrill erodibility (Ki) of three soils with clayey texture: Typic Rhodudult (PE), a Typic Hapludult (PV) and a Rhodic Hapludox (LR) for the application of the WEPP (Water Erosion Prediction Project) model in Lavras, Minas Gerais, Brazil and to evaluate the relationship between Ki and some physical, chemical and mineralogical soil properties and surface characteristics. The experiment was set in a completely randomized block design, consisting of three clayey soils, four slopes (15, 25, 35 and 45%), five simulated rainfall intensities (50, 60, 70, 90 and 120 mm h-1 ) and five replicates, and carried out under prewetted conditions. The Ki values were determined from the simulated rain intensities, plot declivities and interrill erosion rates across each simulated rain. The results showed that the PV had the highest interrill erodibility (Ki) followed by the PE and LR. The interrill erodibibity rates determined were: 4,67 x 10(5) kg s m-4 for PE; 6,85 x 10(5) kg s m-4 for PV and 3,38 x 10(5) kg s m-4 for LR. The soil parameters that showed the best correlation with interrill erodibility were iron oxide, caulinite, water dispersible clay, total volume of pores, bulk density, particle density, organic matter and aggregates < 0,105 mm.

erosion; interrill erodibility; simulated rain


SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

Erodibilidade entressulcos e atributos de solos com B Textural e B Latossólico do sul de Minas Gerais(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado, apresentada pelo primeiro autor ao Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Lavras - UFLA. )

Interrill erosion of clayey soils and its correlation with soil attributes in oxic and textural B horizons from Lavras (MG), Brazil

P. M. P. LimaI; H. AndradeII

IEngenheiro Agrícola do Ministério da Agricultura e do Abastecimento - Delegacia Federal de Agricultura em Minas Gerais. Caixa Postal 163, CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsista do CNPq. E-mail: minagri@ufla.br

IIProfessor do Departamento de Ciência do Solo, UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG)

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi determinar a erodibilidade entressulcos (Ki) de três solos de textura argilosa: Podzólico Vermelho-Escuro (PE) e Vermelho Amarelo (PV) e um Latossolo Roxo (LR), visando obter subsídios para a aplicação no modelo WEPP- Water Erosion Prediction Project - na região de Lavras (MG), bem como estudar a relação daquele parâmetro com alguns atributos físicos, químicos e mineralógicos dos solos. Foi adotado um delineamento experimental do tipo blocos inteiramente casualizados com os três solos, quatro declives (15, 25, 35 e 45%), cinco intensidades de chuva simulada (60, 50, 70, 90 e 120 mm h-1), com umedecimento prévio das parcelas, e cinco repetições. Foram determinados os valores de Ki, usando as intensidades médias das chuvas, as declividades das parcelas e as taxas médias de erosão entressulcos nos diversos tempos de coleta do deflúvio de cada chuva aplicada. Os resultados mostraram que o PV foi o solo que apresentou as maiores erodibilidades entressulcos (Ki) seguido do PE e LR. As erodibilidades entressulcos determinadas foram : 4,67 x 105 kg s m-4, para o PE; 6,85 x 105 kg s m-4, para o PV, e 3,38 x 105 kg s m-4, para o LR. Os atributos do solo que melhor se correlacionaram com a erodibilidade entressulcos foram os teores de óxidos de ferro e caulinita, a argila dispersa em água, o volume total de poros, as densidades do solo e de partículas, os teores de matéria orgânica e de agregados < 0,105 mm de diâmetro.

Termos de indexação: erosão, chuva simulada, erodibilidade.

SUMMARY

The objectives of this work were to assess soil and water losses and determine interrill erodibility (Ki) of three soils with clayey texture: Typic Rhodudult (PE), a Typic Hapludult (PV) and a Rhodic Hapludox (LR) for the application of the WEPP (Water Erosion Prediction Project) model in Lavras, Minas Gerais, Brazil and to evaluate the relationship between Ki and some physical, chemical and mineralogical soil properties and surface characteristics. The experiment was set in a completely randomized block design, consisting of three clayey soils, four slopes (15, 25, 35 and 45%), five simulated rainfall intensities (50, 60, 70, 90 and 120 mm h-1 ) and five replicates, and carried out under prewetted conditions. The Ki values were determined from the simulated rain intensities, plot declivities and interrill erosion rates across each simulated rain. The results showed that the PV had the highest interrill erodibility (Ki) followed by the PE and LR. The interrill erodibibity rates determined were: 4,67 x 105 kg s m-4 for PE; 6,85 x 105 kg s m-4 for PV and 3,38 x 105 kg s m-4 for LR. The soil parameters that showed the best correlation with interrill erodibility were iron oxide, caulinite, water dispersible clay, total volume of pores, bulk density, particle density, organic matter and aggregates < 0,105 mm.

Index terms: erosion, interrill erodibility, simulated rain.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em março de 2000

Aprovado em dezembro de 2000

  • AL DURRAH, M.; & BRADFORD, J.M. New methods of studying soil detachment due waterdrop impact. Soil Sci. Soc. Am. J., 45:949-953, 1981.
  • AL DURRAH, M. & BRADFORD, J.M. The mechanism of raindrop splash on soil surfaces. Soil Sci. Soc. Am. J., 46:1086-1090, 1982.
  • ALBUQUERQUE, J.A. & CASSOL, E.A. Índices de estabilidade de agregados para estimar a erodibilidade entressulcos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 26., 1997, Rio de Janeiro, RJ. Anais. Rio de Janeiro, Sociedade Basileira de Ciência do Solo, 1994. p.1-5.
  • ANGULO FILHO, R.; ELLIOT, W.J. & DECHEN, S.C.F. Erosion prediction for Brazil with the WEPP model. St Joseph, American Society of Agriculture and Engineers, 1990. 9p. (ASAE. Paper, 908514)
  • BAJRACHARYA, R.M.; ELLIOT, W.J. & LAL, R. Interril erodibility of some Ohio soils based on field rainfall simulation. Soil Sci. Soc. Am. J., 56:267-272, 1992.
  • BISSONAIS, Y.L. & SINGER, M.J. Seal formation, runoff, and interrill erosion from seventeen California soils. Soil Sci. Soc. Am. J., 57:224-229, 1993.
  • BISSONAIS, Y.L. Aggregate stability and assesment of soil crustability and erodibility: I. theory and methodology. Eur. J. Soil Sci., 47:425-437, 1996.
  • BLAKE, G.R. & HARTGE, K. H. Bulk density. In : KLUTE, A. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1986a. part 1, p.363-376. ( Agronomy, 9)
  • BLAKE, G.R. & HARTGE, K. H. Particle density. In : KLUTE, A. Methods of soil analysis. Part 42.ed. Madison: American Society of Agronomy, 1986b. 337-382p.
  • BRAIDA, J.A. Relações da erosão entressulcos, com resíduos vegetais em cobertura e erosão em sulcos em solo Podzólico Vermelho-Escuro. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. 1994. 152p. (Tese de Mestrado)
  • BRAIDA, J.A. & CASSOL, E.A. Erodibilidade em sulcos e entressulcos de um Podzólico Vermelho-Amarelo franco arenoso. R. Bras. Ci. Solo, 20:127-134, 1996.
  • DANIELSON, R.E. & SHUTHERLAND, P.L. Porosity. In: KLUTE, A.. Methods of soil analysis. 2.ed. Madison, American Society of Agronomy, 1986. 1:443-461.
  • DAY, P.R. Particle fractionationand particle-size analysis. In: BLACK C.A., ed. Methods of soil analysis. Madison, American Society of Agronomy, 1965. 1:545-566.
  • DIAS JÚNIOR, M. Compression of three soils under long-term tillage and wheel traffic. Michigan, Michigan State University, 1994. 114 p. (Tese de Doutorado)
  • ELLIOT, W.J.; LIEBENOW, A.M.; LAFLEN, J.M. & KOHL, K.D. A compendium of soil erodibility data from WEPP cropland soil field erodibility experiments 1987 & 88. Ohio: Ohio State University/USDA Agricultural Research Service, 1989. p.A2-A25/B1-B291, (NSERL. Report, 3)
  • EL-SWAIFFY, S.A. & DANGLER, E.W. Erodibilities of selected tropical soils in relation to strutuctural and hidrologic parameters. In: NATIONAL CONFERENCE ON SOIL EROSION, 1976, West Lafayette. Proceedings. Ankeny: SWCS, 1977. p.105
  • EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Manual de métodos de análise do solo. Rio de Janeiro, 1997. 212p.
  • FALAYI, O. & LAL, R. Effect of aggregate size and mulching on erodibility, crusting and crop emergency. In : LAL, R. & GREENLAND, D.J., ed. Soil physical properties and crop production in the tropics. New York, J. Wiley & Sons, 1979. c.2.4, p.88-93.
  • FERREIRA, M.M.; FERNANDES, B. & CURI, N. Influência da mineralogia da fração argila nas propriedades físicas de Latossolos da Região Sudeste do Brasil. R. Bras. Ci. Solo, 23:215-224, 1999.
  • FORMANEK, G.E.; McCOOL, D.K. & PAPENDICK, R.I. Freeze-thaw and consolidation effects on strength of a wet silt loam. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 27:1749-1752, 1984.
  • GHIDEY, F. & ALBERTS E.E. Interrill erodibility affected by cropping systems and initial soil water content. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 37:1809-1815, 1994.
  • GROHMAN, F. Distribuição do tamanho de poros em três tipos de solo do estado de São Paulo. Bragantia, 19:319-328, 1960.
  • HEIL, J.W.; JUO, A.S.R. & McINNES, K. Soil properties influencing surface sealing of some sandy soils in the Sahel. Soil Sci., 162:459-469, 1997.
  • KEMPER, W.D. & ROSENAU, R.C. Soil cohesion as affected by time and water content. Soil Sci. Am. J., 48:1001-1008, 1984.
  • KEMPER, W.D. & ROSENAU, R.C. Aggregate stability and size distribuition. In: KLUTE, A. Methods of soil analysis. Part 1, Madison, American Society of Agronomy, 1986. p.425-478. (ASA, Agronomy, 9)
  • LACERDA, M.P.C. Correlação geo-pedológica em solos B-texturais na região de Lavras-MG. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1999. 257p. (Tese de Doutorado)
  • LAFLEN, J.M.; THOMAS, A.W. & WELCH, R. Cropland experiments for the WEPP project. St. Joseph, Amer. Soc. Agric. Eng., 1987. 14p. (ASAE Paper, 87-2544)
  • LANG, K J.; PRUNTY, L.; SCHROEDER, S.A. & DISRUD L.A. Interrill erosion as an index of mined land soil erodibility. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 27:99-104, 1984.
  • LEVY, G.J.; LEVIN, J. & SHAINBERG, I. Seal formation and interrill soil erosion. Soil Sci. Soc. Am. J., 58:203-209, 1994.
  • LIEBENOW, A.M.; ELLIOT, W.J.; LAFLEN, J.M. & KOHL, K.D. Interril erodibility: collection and analysis of data from croplands soils. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 33:1882-1888, 1990.
  • LIMA, P.M.P. Perdas de solo e água em dois Latossolos sob cerrado, com diferentes preparos e chuva simulada. Lavras, Universidade Federal de Lavras, 1987. 88p. (Tese de Mestrado)
  • LINE, D.E. & MEYER, L.D. Evaluating interrill and rill erodibilities for soils of different textures. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 32:1995-1999, 1989.
  • MARTINS FILHO, M.V. Erodibilidade inter e intra-sulcos dum Latossolo Vermelho-Escuro textura argilosa da região de Jaboticabal-SP. Piracicaba, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", 1994. 143p. (Tese de Mestrado)
  • MARTINS FILHO, M.V. Influência da compactação do solo nas perdas por erosão e na sua erodibilidade. Jaboticabal, Faculdade de Ciências Agronômica e Veterinária, 1987. 95p. (Trabalho - Graduação em Agronomia)
  • MARTINS FILHO, M.V. Modelagem do processo de erosão entressulcos em Latossolos de Jaboticabal-SP Lavras, Universidade Federal de Lavras,, 1999.140p.(Tese de Doutorado)
  • MEYER, L.D. How rain intensity affects interril erosion. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 24:1472-1475, 1981.
  • MEYER, L.D. & HARMON, W.C. Susceptibility of agricultural soil to interrill erosion. Soil Sci. Soc. Am. J., 48:1152-1157, 1984.
  • MEHRA, O.P. & JACKSON, M.J. Iron oxide removal from soils and clays by a dithionite-citrate system buffered with sodium bicarbonate. Clays Clay Miner., 3:317-327, 1960.
  • MUGGLER, C.C. Poligenetic Oxisols on tertiary surfaces, Minas Gerais, Brazil: soil and landscape development. Wageningen, Wageningen Agricultural University, 1998. 186p. (Tese de Doutorado)
  • PEREIRA, V.P.; FERREIRA, M.E.; CARNIER, P.E.; BORGES, S.C.; MOLINA, D.S.; MARTINS FILHO, M.V.; CARDOSO, J.L.; SOUZA, A.O. Conservação do solo: determinação de perda de solo por erosão e do efeito do manejo no seu controle. Jaboticabal, FINEP, 1985. 230p. (FINEP - Relatório Técnico Científico)
  • PEREIRA,V.P. & MOLINA, D.S. Método para a medição da intensidade de chuva produzida por um simulador de hastes rotativas. In: CONGRESSO BRASILEIRO, 6. e ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA SOBRE CONSERVAÇÃO DO SOLO, 6., 1986, Campo Grande, Resumos. Campo Grande, Fundação Cargill, 1986. p.69.
  • PEREIRA, V.P. Perda de solo em Latossolo Vermelho-Escuro, textura argilosa, devido ao impacto de gotas de chuva simulada e a comprimento de rampa. Jaboticabal, FCAV, 1989. 106p.(Tese de Livre-Docência)
  • PINHEIRO-DICK, D. & SCHWERTMANN, U. Microaggregates from Oxisols and Inceptisols: dispersion through selective dissolutions and physicochemical treatments. Geoderma, 74:49-63, 1996.
  • REICHERT, J.M.; VEIGA, M. & CABEDA, M.S.V. Índices de estabilidade de agregados e suas relações com características e parâmetros do solo. R. Bras. Ci. Solo, 7:283-290,1993.
  • RESENDE, M. Pedologia.: base para distinção de ambientes. Viçosa, NEPUT, 1995. 304p.
  • RESENDE, M.; CURI, N. & LANI, J.L. Science for Sustainable Development in Latin America and the Caribbean. Rio de Janeiro, Academia Brasileira de Ciências, 1999. não paginado.
  • RESENDE, M.; CURI, N. & SANTANA, D.P. Pedologia e fertilidade do solo: interações e aplicações. Brasília, Ministerio Educação; Lavras, Escola Supeiro de Agricultura, Piracicaba, POTAFOS, 1988. 81p.
  • ROCKENBACH, C.A. Erosão em entressulcos sob diferentes coberturas por resíduos de trigo em um Podzólico Vermelho-Amarelo sob chuva simulada. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1992. 108p. (Tese de Mestrado)
  • ROLOFF, G. & DENARDIN, J.E. Estimativa simplificada da erodibilidade do solo. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA, 10., 1994, Florianópolis, SC. Resumos. Florianópolis, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1994. p.150-151.
  • RÖMKENS, M.J.M.; ROTH, C.B. & NELSON, D.W. Erodibility of select clay subsoils in relation to physical and chemical properties. Soil Sci. Soc. Am. J., 41:954-960, 1977.
  • RÖMKENS, M.J.M.; PRASAD, S.N. & PARLANGE, J.Y. Surface seal development in relation to rainstorm intensity. In: BRYAN, B.B., ed. Soil erosion: experiments and models. Cremlingen-Destedt, Catena, Supplement 17, p.13-28, 1990.
  • SCHWERTMANN, U. Use of oxalate for Fe extraction from soils. Can. J. Soil Sci., 53:244-246, 1973.
  • SHADFAN, H.; DIXON, J.B & CLAHOUN, G. Iron oxide properties versus strength of ferruginous crust and iron-globules in soils. Soil Sci., 140:317-325, 1985.
  • SILVA, M.L.N. Erodibilidade e impacto direto das gotas de chuva simulada sobre a superfície de Latossolos do cerrado. Lavras, Escola Superior de Agricultura, 1994. 109p. (Tese de Mestrado)
  • SILVA , M.L.N.; BLANCANEAUX, P.; CURI, N.; LIMA, J.M.; MARQUES, J.J.G.S.M. & CARVALHO, A.M. Estabilidade e resistência de agregados de Latossolo Vermelho-Escuro cultivado com sucessão milho-adubo verde. Pesq. Agropec. Bras., 33:97-103, 1998.
  • SINGER, M.J. & BLACKWARD, J. Slope angle-interrill soil loss relationships for slopes up to 50%. Soil Sci. Soc. Am. J., 46:1270-1273, 1982.
  • STOLF, R.; FERNANDES, J. & FURLANI NETO, V. Penetrômetro de impacto - modelo IAA/PLANALSUCAR - Stolf. STAB. Açúcar, Álcool e Subprodutos, 1:18-23, 1983.
  • STOLF, R. Teoria e teste experimental de fórmulas de transformação dos dados de penetrômetro de impacto em resistência do solo. R. Bras. Ci. Solo, 15:229-235, 1991.
  • SWANSON, N.P. Rotating-boom rainfall simulator. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 8:71-72, 1965.
  • TROEH, F.R.; HOBBS, J.A. & DANAHUE, R.L. Soil and water conservation for productivy and environment protection. New Jersey, Prenticce Hall, 1980. 718p.
  • UEHARA, G. & JONES R.C. Bonding mechanisms for soil crust: Part 1. Particle surface and cementing agents. Tech. Bull. Agric. Exp., 213:17-28, 1974.
  • VANONI, V.A. Sedimentation engineering. New York, The American Society of Civil Engineers, 1975. 745p.
  • VEIGA, M.; CABEDA, M.S.V. & REICHERT, J.M. Erodibilidade em entre-sulcos de solos do Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 17:129-133, 1993.
  • VETTORI, L. Métodos de análise de solos. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura, 1969. 24p. (Boletin Técnico 7)
  • WATSON, D.A. & LAFLEN, J.M. Soil strength, slope, and rainfall intensity effects on interril erosion. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 29:98-102, 1986.
  • WILLIAMS, J.D.; DOBROWOLSKY, J.P. & WEST, N.E. Microphytic crust influence on interrill erosion and infiltration capacity. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 38:139-146, 1995.
  • WISCHMEIER, W.H. & MANNERING, J.V. Relation of soil properties to its erodibility. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 33:131-137, 1969.
  • WISCHMEIER ,W.H.; JOHNSON,C.B. & CROSS, B.V. A soil erodibilility nomogram for farmland and construction sites. J. Soil Water Cons., 26:189-193, 1971.
  • WISCHMEIER, W.H. & SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses, a guide to conservation planning. Washington, United States Department of Agriculture, 1978. 58p. (Handbook, 537)
  • (1
    ) Parte da Tese de Doutorado, apresentada pelo primeiro autor ao Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas, Universidade Federal de Lavras - UFLA.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      02 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 2001

    Histórico

    • Aceito
      Dez 2000
    • Recebido
      Mar 2000
    Sociedade Brasileira de Ciência do Solo Secretaria Executiva , Caixa Postal 231, 36570-000 Viçosa MG Brasil, Tel.: (55 31) 3899 2471 - Viçosa - MG - Brazil
    E-mail: sbcs@ufv.br