Erosão em sulcos, entressulcos e voçorocas em uma microbacia de Piracicaba (SP) intensivamente cultivada

Rill, interril and gully erosion in an intensively cultivated watershed of Piracicaba

Roberta Bottino Montolar-Sparovek Pablo Vidal-Torrado Gerd Sparovek Sobre os autores

Resumos

A eficácia do planejamento conservacionista considerando Microbacias Hidrográficas depende, em parte, da adequação desta escala como unidade de planejamento. As formas de erosão e a sua distribuição na área devem ser suficientemente uniformes para permitir recomendações gerais, vinculadas à origem dos processos e perceptíveis pelos agricultores. O objetivo deste trabalho foi avaliar as formas de erosão entressulcos, sulcos e voçorocas e sua distribuição espacial em 1995/96 na Microbacia Hidrográfica do Ceveiro (1.990 ha), localizada em Piracicaba (SP). A intensidade da erosão em voçorocas representou apenas 11% da erosão total e a sua distribuição na área diferiu das outras formas. Assim, as estratégias do planejamento conservacionista devem abordar os diferentes processos de maneira distinta e, em todos os casos, considerar áreas prioritárias de interferência.

erosão entressulcos; sulcos e voçorocas; microbacia hidrográfica; distribuição espacial


The efficiency of conservation land-use planning in small watersheds depends, in part, on the suitability of the scale used. Sources of erosion and their distribution in the study area should be sufficiently uniform in order to allow general recommendations, directly linked to its origin, and simple for farmers to understand. The objective of this study was to evaluate rill, interrill, ephemeral gully and gully erosion intensities, along with their spatial distribution in 1995/96, in the Ceveiro Watershed (1,990 ha) located in Piracicaba, SP, Brazil. The frequency of gully and ephemeral gully erosion was 11% of the total erosion, and its distribution was different from the other types of erosion. Thus, the strategies of land-use planning should be different for each source of erosion, and in all cases, priority areas should be defined.

rill; interrill and gully erosion; watershed; spatial distribution


Erosão em sulcos, entressulcos e voçorocas em uma microbacia de Piracicaba (SP) intensivamente cultivada1 1 Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à ESALQ/USP - Piracicaba, SP. I Esta definição engloba os termos gully e ephemeral gully do inglês. Roberta Bottino Montolar-Sparovek2,4; Pablo Vidal-Torrado3; Gerd Sparovek3,5*

2Pós-Graduanda do Depto. de Solos e Nutrição de Plantas - ESALQ/USP.

3Depto. de Solos e Nutrição de Plantas - ESALQ/USP, C.P. 9 - CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

4Bolsista da CAPES.

5Bolsista do CNPq.

*e-mail: gsparove@carpa.ciagri.usp.br

RESUMO: A eficácia do planejamento conservacionista considerando Microbacias Hidrográficas depende, em parte, da adequação desta escala como unidade de planejamento. As formas de erosão e a sua distribuição na área devem ser suficientemente uniformes para permitir recomendações gerais, vinculadas à origem dos processos e perceptíveis pelos agricultores. O objetivo deste trabalho foi avaliar as formas de erosão entressulcos, sulcos e voçorocas e sua distribuição espacial em 1995/96 na Microbacia Hidrográfica do Ceveiro (1.990 ha), localizada em Piracicaba (SP). A intensidade da erosão em voçorocas representou apenas 11% da erosão total e a sua distribuição na área diferiu das outras formas. Assim, as estratégias do planejamento conservacionista devem abordar os diferentes processos de maneira distinta e, em todos os casos, considerar áreas prioritárias de interferência.

Palavras-chave: erosão entressulcos, sulcos e voçorocas, microbacia hidrográfica, distribuição espacial

Rill, interril and gully erosion in an intensively cultivated watershed of Piracicaba

ABSTRACT: The efficiency of conservation land-use planning in small watersheds depends, in part, on the suitability of the scale used. Sources of erosion and their distribution in the study area should be sufficiently uniform in order to allow general recommendations, directly linked to its origin, and simple for farmers to understand. The objective of this study was to evaluate rill, interrill, ephemeral gully and gully erosion intensities, along with their spatial distribution in 1995/96, in the Ceveiro Watershed (1,990 ha) located in Piracicaba, SP, Brazil. The frequency of gully and ephemeral gully erosion was 11% of the total erosion, and its distribution was different from the other types of erosion. Thus, the strategies of land-use planning should be different for each source of erosion, and in all cases, priority areas should be defined.

Key words: rill, interrill and gully erosion, watershed, spatial distribution

INTRODUÇÃO

Uma microbacia hidrográfica pode ser definida como uma área delimitada topograficamente, de modo que as suas bordas separem as águas de um lado e de outro e que seja drenada por um único tributário perene. A delimitação da microbacia hidrográfica engloba a área de drenagem dos principais canais fluviais de fluxo permanente contendo os afluentes do rio com maior expressão regional. Esta forma de delimitar a microbacia hidrográfica é usada principalmente quando o enfoque estiver relacionado a projetos conservacionistas. A microbacia hidrográfica vem sendo adotada como unidade de trabalho preferencial para o planejamento conservacionista e para a execução de programas de controle de erosão do solo e preservação de recursos hídricos. Exemplos disso são os Programas de Microbacias Hidrográficas (Bertolini et al., 1993), principalmente aqueles implantados na região sul do Brasil, os quais vêm servindo de referência internacional para programas conservacionistas (Busscher et al., 1996). A possibilidade de definição relativamente precisa das formas e causas da erosão do solo, considerando a escala de bacia hidrográfica pode ser considerada uma atitude importante nas ações conservacionistas. Além disso, estratégias e ações gerais vinculadas à capacidade de percepção dos agricultores e eficientes na resolução dos problemas, foram apontados como fatores essenciais na adoção de práticas conservacionistas (Fujisaka, 1994). Assim, o ideal é que a bacia hidrográfica seja suficientemente integradora dos processos de degradação do solo por erosão, sem comprometer a possibilidade de adoção de estratégias gerais, válidas e perceptíveis para a maioria dos agricultores. As formas de erosão e a sua distribuição espacial na microbacia hidrográfica são os fatores isolados provavelmente mais relacionados a estes aspectos. Quando as formas de erosão e a sua distribuição estiverem relacionadas à sua causa, ao seu impacto e à forma de seu controle, e que sejam relativamente uniformes, as recomendações para a área podem ser gerais e válidas para toda a unidade de planejamento. Quando as formas de erosão e sua distribuição são muito variáveis, e as estratégias de controle variam, haverá maior probabilidade de sucesso na adoção das práticas conservacionistas se a área for dividida em glebas mais homogêneas.

Os objetivos do trabalho foram avaliar a distribuição espacial das formas de erosão em sulcos, entressulcos e voçorocas na Microbacia Hidrográfica do Córrego do Ceveiro, bem como verificar a adequação do critério recomendado por Bertolini et al. (1993) para a implementação de ações conservacionistas.

MATERIAL E MÉTODOS

A Microbacia Hidrográfica do Córrego do Ceveiro, com área de 1.990 ha, está situada entre as coordenadas 22°41’29" – 22°36’38" S e 47°47’01" - 47°42’16" W, no Município de Piracicaba - SP, conforme indicado na Figura 1.


O uso da terra, identificado em fotografias aéreas de 1995, era representado por: 66% com cana-de-açúcar, 14% com pastagens cultivadas, 11% com remanescentes de matas nativas, 6% com reflorestamentos de eucalipto, 2% com área urbana, 0,2% com culturas anuais (predominando a cultura do milho) e 0,3% com espelhos d’água (Fiorio, 1998). Os solos predominantes na área, identificados por Sparovek et al. (1997) são Litólicos com 46% da área total e diversos Podzólicos Vermelho-Amarelos, com 40%. O restante da área apresenta Cambissolos, Terra Roxa Estruturada Podzólica e Solos Hidromórficos. De uma forma geral, os solos encontrados têm elevada erodibilidade e freqüentemente estão associados a problemas sérios de erosão quando submetidos a cultivo intensivo. As classes de declividade predominantes na área são as de 5-10% com 38,8% da área e 10-15% com 31,6%. Áreas mais planas e com declividades maiores ocorrem em menor proporção.

Considerou-se como voçorocas, os sulcos de erosão linear remontante, perenizados (espacialmente reincidente a cada evento de enxurrada) e não desmancháveis com operações de cultivo convencionais, causados pela enxurrada formada nas áreas de produção ou pelos deságües de estradas

  • I 1 Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à ESALQ/USP - Piracicaba, SP. I Esta definição engloba os termos gully e ephemeral gully do inglês. . As voçorocas antigas, ao longo dos talvegues, quando vegetadas e estabilizadas, não foram consideradas. As voçorocas foram medidas no campo com auxílio de uma trena no ano de 1996 em toda a área de produção agrícola. Foram registrados o comprimento, largura, profundidade e forma de cada sulco, além da sua localização aproximada. Nas situações em que os sulcos eram menores, relativamente uniformes e com espaçamentos regulares, foram medidos alguns, calculando-se uma média e identificando a sua faixa de ocorrência. Estes valores serviram para calcular as perdas de solo das voçorocas. A conversão dos valores volumétricos para a massa de solo foi feita considerando um valor de densidade de 1,2 g cm
    -3.
  • A erosão em sulcos foi considerada aquela linear, não perenizada, causada pelo fluxo disperso da enxurrada, de ocorrência randômica e cujos sulcos são desmancháveis com operações convencionais de preparo do solo. A erosão entressulcos foi considerada aquela na qual a fase de desprendimento das partículas do solo tem origem no impacto das gotas de chuva. As erosões entressulcos e em sulcos foram estimadas conjuntamente para o ano de 1995, pela Equação Universal de Perda de Solo (USLE), proposta por Wischmeier & Smith (1978), não sendo possível diferenciar os dois processos por limitações do modelo empregado. Os valores dos parâmetros erodibilidade do solo (K) e cobertura e manejo do solo (C e P) da referida equação, foram sugeridos por Sparovek et al. (1997).

    A distribuição espacial das formas de erosão em sulcos e entressulcos foi avaliada dividindo-se a área total em 22 sub-bacias, conforme indicado na Figura 1. A partir daí calculou-se a perda média de solo e o coeficiente de variação dessas perdas estimadas pela USLE para cada sub-bacia, representando assim a erosão entressulcos e em sulcos. A perda média por erosão em voçorocas, seu coeficiente de variação e freqüência de ocorrência também foram calculados para as sub-bacias.

    Além disto, foi elaborado um histograma, adotando-se a perda de solo por erosão entressulcos e em sulcos relativa acumulada como variável dependente e a área relativa acumulada como variável independente. Esta informação permitiu avaliar a uniformidade de distribuição das formas de erosão hídrica na área, bem como a necessidade de definição de áreas prioritárias para intervenção. Semelhante procedimento foi adotado para a erosão em voçorocas.

    A abordagem quantitativa na análise do processo erosivo, utilizando modelos, é compatível com as recomendações de Bouma (1989) e Diepen et al. (1991) no tratamento de informações do meio físico para fins de planejamento do uso da terra e previsão do impacto causado pelo uso agrícola da terra no ambiente.

    RESULTADOS E DISCUSSÃO

    Na TABELA 1 estão representadas a área de cada sub-bacia, a perda média de solo por erosão entressulcos e em sulcos e o seu coeficiente de variação e a perda média por erosão por voçorocas, o seu coeficiente de variação e freqüência de ocorrência. Os valores médios da erosão entressulcos e em sulcos foram aproximadamente oito vezes superiores aos da erosão em voçorocas. A erosão em voçorocas representou apenas 11% do valor da erosão total. A percepção pelo agricultor da erosão entressulcos e em sulcos geralmente não é clara, uma vez que estas formas de erosão não interferem nas operações de mecanização do solo. Os sulcos desaparecem após operações rotineiras de preparo do solo tais como o cultivo ou a incorporação de adubos, e as camadas subsuperficias são expostas de forma gradativa. A perda potencial de produtividade pode ser mascarada pelo preparo do solo intenso e profundo, necessário à implantação da cultura de cana-de-açúcar, uma vez que a aplicação de fertilizantes e corretivos é capaz de compensar a perda de solo, água e nutrientes, mesmo com taxas elevadas de erosão hídrica, por um longo período (Sparovek et al., 1991; Salviano et al., 1998). A variação sazonal da produtividade da cana-de-açúcar, condicionada principalmente por fatores climáticos, torna difícil isolar os efeitos diretos da erosão do solo pelo simples registro da produtividade em condições de campo (Beauclair, 1994).

    A identificação da erosão pelo agricultor está mais relacionada à presença de voçorocas, as quais são facilmente visíveis no campo e dificultam a mecanização. Na Figura 2 são representadas a relação entre a intensidade de erosão entressulcos e em sulcos e a erosão em voçorocas para as 22 sub-bacias. Observa-se que não há uma forte relação entre a intensidade dos dois processos. Por exemplo, a sub-bacia 11 apresentou a maior perda média de solo por erosão em voçorocas com um valor de 12,7 Mg ha-1 ano-1. Esta mesma sub-bacia apresentou, no entanto, 29 Mg ha-1 ano-1 de perda por erosão entressulcos e em sulcos ficando em 9o lugar. Caso o critério de seleção de área prioritária para intervenção com práticas conservacionistas fosse vinculado a percepção das voçorocas no campo, provavelmente a sub-bacia 11 seria a primeira a ser selecionada. Considerando a quantidade total de erosão (soma de erosão entressulcos, em sulcos e voçorocas), está sub-bacia ficaria em 5o lugar.


    Em estudo que visava a identificação das causas pelas quais os agricultores não adotavam inovações tecnológicas, Fujisaka (1994) apontou a dificuldade para a clara identificação dos benefícios causados pelas inovações ou para o reconhecimento do problema em questão, como algumas das razões principais. A erosão entressulcos e em sulcos está associada diretamente com diversos processos de degradação ambiental, principalmente os recursos hídricos (McCool & Renard, 1990). A diferença de intensidade entre estes processos provavelmente seja o principal fator que dificulta a aceitação pelo agricultor de programas conservacionista. Este fato certamente se agrava, caso o objetivo principal das ações conservacionistas seja a preservação dos recursos hídricos.

    O coeficiente de variação da intensidade de erosão entressulcos e em sulcos apresentou valores elevados (TABELA 1) apresentando ligeira tendência de correlação negativa com o com o aumento do tamanho das sub-bacias (Figura 3). Os maiores coeficiente de variação foram observados nas sub-bacias menores. Isto indica que a definição dos limites da bacia de drenagem pelo critério normalmente adotado nos Programas de Microbacias Hidrográficas (Bertolini et al., 1993), foi adequada para a Microbacia Hidrográfica do Córrego do Ceveiro em relação aos processos de erosão entressulcos e em sulcos. A divisão da área em bacias menores não geraria unidades significativamente mais homogêneas, onde a integração dos fatores relacionados com o processo erosivo poderia ser melhor compreendida, facilitando assim a definição de ações conservacionistas e estratégias gerais. O coeficiente de variação da intensidade de erosão em voçorocas cresceu com o aumento da área das sub-bacias (Figura 3). As sub-bacias menores apresentaram os menores coeficientes de variação, indicando condições mais homogêneas relacionadas ao processo de formação das voçorocas. Em relação a estes processos provavelmente não seja possível estabelecer uma ação geral válida para toda a bacia, sendo necessário considerar a especificidade de cada sub-bacia.


    Com relação ao processo de erosão em sulcos e entressulcos, o histograma apresentado na Figura 4 demonstra a necessidade de definição de áreas prioritárias para a intervenção. A assimetria da curva do histograma mostra que 22% da área da bacia foi responsável por 50% da perda de solo, ou que 50% da área foi responsável por 87% da perda de solo. Com relação à erosão em voçorocas, também foi observada elevada assimetria de ocorrência. Da perda total de solo associada a este processo, 16 voçorocas, de um total de 3.053 observadas em toda a área, foram responsáveis por 50% da perda e, 70% da perda total de solo esteve associada a apenas 4% das erosões. A freqüência de ocorrência das voçorocas também foi variável (TABELA 1). A maior parte das sub-bacias apresentou baixa freqüência de voçorocas. De um total de 22 sub-bacias, 16, representando 73% da área, apresentaram uma freqüência de menos de duas voçorocas por hectare. A seis sub-bacias restantes apresentaram ocorrência mais freqüente, chegando a um máximo de 9,4 sulcos ha-1.


    As ações ou intervenções conservacionistas devem considerar as áreas de maior erosão como prioritárias, identificadas pela aplicação de modelos de previsão no caso do controle da erosão em sulcos e entressulcos. Para estas formas de erosão, a percepção visual no campo, pela qual identifica-se principalmente a erosão em voçorocas, pode levar à seleção de áreas não prioritárias de interferência. Desta forma, seria possível reduzir custos e prazos, maximizando os resultados das ações conservacionistas. A decisão de interferir na área total ou de priorizar as áreas nas quais o processo de erosão é mais perceptível no campo, caracteriza uma estratégia de menor eficácia e/ou maior custo.

    CONCLUSÕES

    As perdas de solo pela erosão entressulcos e em sulcos foram maiores do que a erosão em voçorocas.

    A definição dos limites de área da microbacia hidrográfica, seguindo os critérios normalmente adotados nos Programas Conservacionistas de Microbacias Hidrográficas, mostrou-se adequado para os processos de erosão em sulcos e entressulcos; no controle de voçorocas a microbacia hidrográfica deve ser subdividida.

    A definição de áreas prioritárias para intervenção na Microbacia Hidrográfica do Córrego do Ceveiro constitui fator essencial no aumento da eficácia das ações conservacionistas, tanto para os processos de erosão entressulcos e em sulcos como para as voçorocas.

    AGRADECIMENTO

    Projeto Financiado pela FAPESP (Auxílio 2480-2/96).

    Recebido para publicação em 03.06.98

    Aceito para publicação em 20.05.99

  • 1
    Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à ESALQ/USP - Piracicaba, SP.
    II. As voçorocas antigas, ao longo dos talvegues, quando vegetadas e estabilizadas, não foram consideradas. As voçorocas foram medidas no campo com auxílio de uma trena no ano de 1996 em toda a área de produção agrícola. Foram registrados o comprimento, largura, profundidade e forma de cada sulco, além da sua localização aproximada. Nas situações em que os sulcos eram menores, relativamente uniformes e com espaçamentos regulares, foram medidos alguns, calculando-se uma média e identificando a sua faixa de ocorrência. Estes valores serviram para calcular as perdas de solo das voçorocas. A conversão dos valores volumétricos para a massa de solo foi feita considerando um valor de densidade de 1,2 g cm-3. Esta definição engloba os termos
    gully e
    ephemeral gully do inglês.
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    I 1 Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à ESALQ/USP - Piracicaba, SP. I Esta definição engloba os termos gully e ephemeral gully do inglês. . As voçorocas antigas, ao longo dos talvegues, quando vegetadas e estabilizadas, não foram consideradas. As voçorocas foram medidas no campo com auxílio de uma trena no ano de 1996 em toda a área de produção agrícola. Foram registrados o comprimento, largura, profundidade e forma de cada sulco, além da sua localização aproximada. Nas situações em que os sulcos eram menores, relativamente uniformes e com espaçamentos regulares, foram medidos alguns, calculando-se uma média e identificando a sua faixa de ocorrência. Estes valores serviram para calcular as perdas de solo das voçorocas. A conversão dos valores volumétricos para a massa de solo foi feita considerando um valor de densidade de 1,2 g cm-3. 1 Parte da Dissertação de Mestrado da primeira autora apresentada à ESALQ/USP - Piracicaba, SP. II. As voçorocas antigas, ao longo dos talvegues, quando vegetadas e estabilizadas, não foram consideradas. As voçorocas foram medidas no campo com auxílio de uma trena no ano de 1996 em toda a área de produção agrícola. Foram registrados o comprimento, largura, profundidade e forma de cada sulco, além da sua localização aproximada. Nas situações em que os sulcos eram menores, relativamente uniformes e com espaçamentos regulares, foram medidos alguns, calculando-se uma média e identificando a sua faixa de ocorrência. Estes valores serviram para calcular as perdas de solo das voçorocas. A conversão dos valores volumétricos para a massa de solo foi feita considerando um valor de densidade de 1,2 g cm-3. Esta definição engloba os termos gully e ephemeral gully do inglês.

    Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      11 Jan 2000
    • Data do Fascículo
      Out 1999

    Histórico

    • Recebido
      03 Jun 1998
    • Aceito
      20 Maio 1999
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