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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

RELAÇÃO ENTRE O USO E MANEJO DO SOLO EM UMA

BACIA RURAL E A CONTRIBUIÇÃO DE NITROGÊNIO,

FÓSFORO E SEDIMENTOS A CORPOS HÍDRICOS

VIVIANE BARROS AVILA

ORIENTADOR: NABIL JOSEPH EID

CO-ORIENTADOR: SERGIO KOIDE

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E

RECURSOS HÍDRICOS

PUBLICAÇÃO: PTARH.DM - 88/05

BRASÍLIA/DF: AGOSTO – 2005

ii

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

FACULDADE DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

RELAÇÃO ENTRE O USO E MANEJO DO SOLO EM UMA BACIA

RURAL E A CONTRIBUIÇÃO DE NITROGÊNIO, FÓSFORO E

SEDIMENTOS A CORPOS HÍDRICOS

VIVIANE BARROS AVILA

DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE

ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA FACULDADE DE

TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA COMO PARTE

DOS REQUISÍTOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU

DE MESTRE EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E RECURSOS

HÍDRICOS.

APROVADA POR:

_________________________________________________

Prof. Nabil Joseph Eid, Dr. (ENC-UnB)

(Orientador)

_________________________________________________

Prof. Néstor Aldo Campana, DSc (ENC-UnB)

(Examinador interno)

_________________________________________________

Prof. Adilson Pinheiro, Dr. (FURB)

(Examinador Externo)

BRASÍLIA/DF, 31 DE AGOSTO DE 2005

iii

FICHA CATALOGRÁFICA

AVILA, VIVIANE BARROS

Relação entre o Uso e Manejo do Solo em uma Bacia Rural e a Contribuição de Nitrogênio,

Fósforo e Sedimentos a Corpos Hídricos. [Distrito Federal] 2005.

xvi, 114p., 210 x 297 mm (ENC/FT/UnB, Mestre, Tecnologia Ambiental e Recursos

Hídricos, 2005).

Dissertação de Mestrado – Universidade de Brasília. Faculdade de Tecnologia.

Departamento de Engenharia Civil e Ambiental.

1.Aporte de nutrientes 2.Transporte de sedimentos

3.Escoamento superficial 4.Carga anual

I. ENC/FT/UnB II. Título (série)

REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

AVILA, V. B. (2005). Relação entre o Uso e Manejo do Solo em uma Bacia Rural e a

Contribuição de Nitrogênio, Fósforo e Sedimentos a Corpos Hídricos. Dissertação de

Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, Publicação PTARH.DM-088/05,

Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de BPrasília, Brasília, DF,

114p.

CESSÃO DE DIREITOS

AUTOR: Viviane Barros Avila.

TÍTULO: Relação entre o Uso e Manejo do Solo em uma Bacia Rural e a Contribuição de

Nitrogênio, Fósforo e Sedimentos a Corpos Hídricos.

GRAU: Mestre ANO: 2005

É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta dissertação

de mestrado e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e

científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte dessa dissertação

de mestrado pode ser reproduzida sem autorização por escrito do autor.

_________________________________

Viviane Barros Avila

[email protected]

iv

Às minhas avós Nahara e Tita

A minha querida família

e ao meu noivo.

v

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus, pelo dom da vida, sem Ele não sou nada. A Nossa Senhora, minha mãe.

Aos meus amados pais que me apoiaram, me deram força e coragem para não desistir nos

momentos de dificuldade. Ao meu querido irmão, que é um exemplo para mim. Ao meu

amado noivo, por estar sempre ao meu lado e por ter me suportado nos momentos em que

entrei em crise.

Agradeço ao CNPq pelo apoio e incentivo financeiro durante o período dessa pesquisa.

Agradeço aos profissionais que me auxiliaram na elaboração desse trabalho. Agradeço ao

professor Nabil e ao professor Sergio Koide pela orientação. Agradeço ao senhor Otacílio e

ao Maurício por terem cedido a sua propriedade para a realização desse trabalho.

Agradeço aos meus irmãos de comunidade que me ajudaram a crescer nesses últimos dois

anos, sei que rezaram muito por mim. Aos meus amigos, que entenderam os momentos de

ausência. Agradeço a Deus, também, por Ele ter me dado a oportunidade de conhecer

pessoas fantásticas no mestrado, amigos e companheiros de muitas histórias. Camila,

Cristiane, Daidi, Daniella, Fuad, Jailma, Juliana, Pablo, Thales, Simone e Simoneli, vocês

não sabem o quanto foram importantes nessa conquista.

vi

RESUMO

RELAÇÃO ENTRE O USO E MANEJO DO SOLO EM UMA BACIA RURAL E A

CONTRIBUIÇÃO DE NITROGÊNIO, FÓSFORO E SEDIMENTOS A CORPOS

HÍDRICOS.

Autor: Viviane Barros Avila

Orientador: Nabil Joseph Eid

Co-orientador: Sergio Koide

Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos

Brasília, Julho de 2005

Em uma bacia rural, o escoamento superficial transporta sedimentos e nutrientes aos

corpos hídricos, podendo causar assoreamento e eutrofização de corpos hídricos. Este

trabalho tem por objetivo relacionar o uso e manejo do solo da bacia do córrego Capão

Comprido com a quantificação da contribuição de nitrogênio, fósforo e sedimentos para o

lago Descoberto, no Distrito Federal.

Para determinar a quantidade de nitrogênio, fósforo e sedimento transportados pelo

escoamento superficial, a partir dos diversos tipos de manejo agrícola da região, foram

instaladas três parcelas experimentais onde o escoamento superficial foi dirigido a um

tanque. Duas parcelas foram instaladas em áreas cultivadas, uma no sentido da declividade

e a outra aproximadamente em nível. A terceira parcela foi montada em uma área com

cobertura natural. Foram coletadas amostras do escoamento superficial de 18 eventos de

precipitação e determinadas as concentrações de nitrato, nitrito, fósforo reativo, fósforo

total e sólidos suspensos e totais.

Foi possível observar a influência da adubação na quantidade de nitrogênio transportada

pelo escoamento superficial após as adubações. A concentração fósforo apresentou

comportamento semelhante à dos sólidos suspensos, observando-se uma correlação entre a

concentração dessas variáveis com a intensidade da precipitação. Pôde-se observar que o

aumento da cobertura do solo diminui drasticamente o transporte de sólidos suspensos.

Separou-se o deflúvio anual em escoamento de base e escoamento superficial e, com base

nos resultados obtidos nas parcelas, realizou-se uma estimativa da carga anual gerada pelo

escoamento superficial sobre as áreas cultivadas na bacia. Essas áreas, apesar de

representarem apenas 15,9% da área total, são responsáveis por cerca de 35% do volume

escoado superficialmente, 24,3% da carga de nitrogênio total e 33,6% da carga de fósforo

total gerada anualmente na bacia.

vii

ABSTRACT

THE RELATHIONSHIP BETWEEN USE AND MANAGEMENT OF A RURAL

BASIN SOIL SURFACE AND THE NITROGEN, PHOSPHOROUS AND

SEDIMENTS CONTRIBUTION TO THE WATER BODIES.

Author: Viviane Barros Avila

Supervisor: Nabil Joseph Eid

Co-supervisor: Sergio Koide

Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos

Brasília, July of 2005

In a rural catchment, the surface runoff carries sediments and nutrients to the water bodies,

which may cause silting and eutrophication. The present study is aimed to relate the use

and management at the Capão Comprido stream catchment to the nitrogen, phosphorous

and sediment load to the Descoberto Lake, at the Federal District- Brazil.

To quantify the nitrogen, phosphorous and sediments transported by surface runoff, due to

different type of local agricultural management, three experimental plots were installed, in

which the surface runoff was conducted to a recipient. Two plots were installed in

cultivated areas. One of them along the trill slope and the other leveled. The third plot part

was set up in a undisturbed. Surface runoff samples were collected from 18 precipitation

events and analyzed, in lab, for nitrate, nitrite, reactive phosphorus, total phosphorus and

suspended and total solids.

It was possible to quantify the fertilization influence on the nitrogen load to surface runoff.

Phosphorus concentration presented a similar behavior to the suspended solid

concentration, and a positive correlation between these concentrations to precipitation

intensity was observed. It was also possible to observe that the soil covering by vegetation

growth reduces drastically the suspended solid load.

The annual flow was separated into base flow and surface runoff and, based on the results

obtained in the experimental plots, the annual load from surface runoff originated on the

cultivated areas was estimated. These areas, in spite of representing just 15,9% of the total

area, are responsible for nearly 35% of the volume generated by the surface flow, 24,3% of

nitrogen total load and 33,6% of phosphorus total load generated annually in the

catchment.

viii

SUMÁRIO

1 - INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 1

2 - OBJETIVOS ................................................................................................................... 4

2.1 - OBJETIVO GERAL .............................................................................................. 4

2.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 4

3 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................ 5

3.1 - NITROGÊNIO ........................................................................................................ 5

3.1.1 - Dinâmica do nitrogênio no solo ................................................................... 6

3.1.2 - Perdas no solo ............................................................................................... 9

3.2 - FÓSFORO ............................................................................................................. 10

3.2.1 - Fósforo no escoamento superficial ............................................................ 12

3.2.2 - Fontes de fósforo ......................................................................................... 14

3.3 - SEDIMENTOS ..................................................................................................... 14

3.3.1 - Tipos de erosão ........................................................................................... 15

3.3.2 - Fatores que influem na erosão................................................................... 17

3.4 - SEPARAÇÃO DO ESCOAMENTO DIRETO .................................................. 22

4 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 24

4.1 - INTERAÇÃO ENTRE OS ELEMETOS ........................................................... 24

4.1.1 - Sedimento e fósforo .................................................................................... 24

4.1.2 - Nitrogênio e fósforo .................................................................................... 24

4.1.3 - Sedimento, nitrogênio e fósforo ................................................................. 27

5 - ÁREA DE ESTUDO..................................................................................................... 30

5.1.1 - Tamanho das parcelas ................................................................................ 36

5.1.2 - Análise química do solo .............................................................................. 36

6 - METODOLOGIA ........................................................................................................ 38

6.1 - MONTAGEM DAS PARCELAS EXPERIMENTAIS EM CAMPO ............. 38

6.1.1 - Primeira montagem das parcelas experimentais ..................................... 41

6.1.2 - Segunda montagem das parcelas experimentais ..................................... 42

ix

6.2 - COLETA DAS AMOSTRAS ............................................................................... 48

6.2.1 - Coletas de amostras nas parcelas .............................................................. 48

6.2.2 - Coletas de amostras no córrego do Capão Comprido ............................. 48

6.3 - ANÁLISE LABORATORIAL DAS AMOSTRAS ............................................ 49

7 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 52

7.1 - RESULTADOS DAS ANÁLISES LABORATORIAIS DAS AMOSTRAS ... 52

7.2 - DETERMINAÇÃO DO VOLUME DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL ... 68

7.3 - DETERMINAÇÃO DA CARGA PARA A BACIA DO CAPÃO COMPRIDO

........................................................................................................................................ 75

7.4 - DETERMINAÇÃO DA CARGA ANUAL PARA A BACIA DO CAPÃO

COMPRIDO .................................................................................................................. 79

8 - CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .................................................................. 85

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 88

APÊNDICE A - GRÁFICOS DE VAZÃO X PRECIPITAÇÃO PARA CADA

EVENTO AMOSTRADO ................................................................................................. 94

APÊNDICE B - CARGAS TRANSPORTADAS PELAS PARCELAS

EXTRAPOLADAS PARA 1 HÁ E PARA A BACIA .................................................. 104

x

LISTA DE TABELAS

Tabela 3.1 – Efeito da umidade prévia de um solo silte argiloso bem drenado no

escoamento superficial e salpicamento do solo (modificado - Choudhary et al.,

1997). ................................................................................................................ 17

Tabela 3.2 – Efeito dos tipos de preparo no solo e água escoados superficialmente

(modificado - Choudhary et al. 1997). .............................................................. 21

Tabela 4.1 – Concentração média esperada de Nitrogênio total e Fósforo total para cada

classe de uso e ocupação do solo (Said et al., 2004). ....................................... 26

Tabela 4.2 – Perdas de sedimento, nitrogênio e fósforo no escoamento superficial nos

eventos destacados (modificado Hollinger et al., 2001). .................................. 29

Tabela 5.1 – Resultados das análises das amostras de solo coletadas nas parcelas. ........... 37

Tabela 7.1 – Concentrações de nitrato, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em

destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento. ............ 53

Tabela 7.2 – Concentrações de nitrito, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em


Tabela 7.3 – Concentrações de fósforo reativo, em mg/L, das amostras nas três parcelas.

Em destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento. ..... 57

Tabela 7.4 – Concentrações de fósforo total, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em


Tabela 7.5 – Concentrações de sólidos suspensos, em mg/L, das amostras nas três parcelas.

Em destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento. ..... 60

Tabela 7.6 – Concentrações de sólidos totais, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em


Tabela 7.7 – Dados de altura, intensidade e duração de cada evento em que foram coletadas

amostras nas parcelas ou no córrego Capão Comprido. ................................... 70

Tabela 7.8 – Volume coletado, em m³, em cada parcela. .................................................... 72

Tabela 7.9 – Coeficiente de escoamento superficial de cada parcela. ................................. 73

Tabela 7.10 – Volume de escoamento superficial, calculado a partir dos dados de vazão. 74

Tabela 7.11 – Características das classes de uso e ocupação do solo da bacia Capão

Comprido. ......................................................................................................... 77

Tabela 7.12 – Volumes de escoamento superficial, calculados a partir do método

racional. ............................................................................................................ 77

xi

Tabela 7.13 – Somatório dos volumes escoados superficialmente, em m³, estimados com

vazões obtidas pelo método racional e por fluviometria e o somatório das

cargas de nitrogênio e fósforo, em Kg, em todos os eventos coletados. .......... 79

Tabela 7.14 – Separação do deflúvio anual, para o ano de 2003. ....................................... 80

Tabela 7.15 – Carga anual advinda do deflúvio gerado pelo escoamento superficial, em

cada classe. ....................................................................................................... 83

Tabela 7.16 – Porcentagem de contribuição anual de nitrogênio e fósforo, das áreas

cultivadas e das áreas naturais, na carga anual total. ........................................ 84

Tabela B.1 – Cargas de nitrato, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1 ha. ........ 104

Tabela B.2 – Cargas de nitrito, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha. ......... 105

Tabela B.3 – Cargas de fósforo reativo, em g, das parcelas, extrapoladas para área de

1ha. .................................................................................................................. 106

Tabela B.4 – Cargas de fósforo total, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha. 107

Tabela B.5 – Cargas de sólidos suspensos, em Kg, das parcelas, extrapoladas para área de

1ha. .................................................................................................................. 108

Tabela B.6 – Cargas de sólidos totais, em Kg, das parcelas, extrapoladas para área de

1ha. .................................................................................................................. 109

Tabela B.7 – Cargas de nitrogênio, em Kg, de cada classe da bacia, calculadas com os

volumes de escoamento superficial calculados pelo método racional. ........... 110

Tabela B.8 – Cargas de fósforo, em Kg, de cada classe da bacia, calculadas com os

volumes de escoamento superficial calculados pelo método racional. ........... 111


volumes de escoamento superficial obtidos pelos dados de vazão. ................ 112


volumes de escoamento superficial obtidos pelos dados de vazão. ................ 113

Tabela B.11 – Concentrações utilizadas para o cálculo das cargas mensais e cargas mensais

e anual geradas pelo deflúvio do escoamento de base, no ano de 2003. ........ 114

xii

LISTA DE FIGURAS

Figura 3.1 – Ciclo do Nitrogênio (modificado – Braga et al., 2002). ................................... 6

Figura 3.2 – Processos de transformações do Nitrogênio no solo. ........................................ 7

Figura 3.3 – Decomposição de matéria orgânica com alta relação C/N (van Raid, 1991). ... 8

Figura 3.4 – Representação esquemática do fósforo com relação aos aspectos que afetam

sua disponibilidade (modificado - van Raij, 1991). .......................................... 12

Figura 3.5 – Métodos de separação gráfica (Tucci, 2002). ................................................. 23

Figura 5.1 – Localização da bacia do córrego Capão Comprido (Fernandes, 2005). ......... 31

Figura 5.2 – Bacia do Córrego Capão Comprido, com destaque para a propriedade

selecionada para a realização do experimento e para a estação fluviométrica da

bacia (modificado - Fernandes, 2005). ............................................................. 32

Figura 5.3 – Classificação da imagem do QUICKBIRD 2, com resolução espacial de

2,8 m (Fernandes, 2005). .................................................................................. 33

Figura 5.4 – Diversas vistas da propriedade, localizada na bacia do córrego Capão

Comprido, onde o experimento foi realizado. .................................................. 34

Figura 5.5 – Estações pluviométricas e linígrafos distribuídos pela bacia do lago

Descoberto (Barnez, 2004). .............................................................................. 35

Figura 6.1 – Propriedade onde foi realizado o experimento. Em destaque as áreas

selecionadas para a montagem das parcelas. .................................................... 39

Figura 6.2 – Montagem das parcelas experimentais. (a) – vista da calha, do conjunto

redutor e do galão de armazenamento de água. (b) – vista da calha e da chapa

galvanizada. (c) – conjunto de redutores e a mangueira para a saída da água da

calha. (d) – entrada da mangueira no recipiente armazenador. ....................... 40

Figura 6.3 – Esquema da parcela 1. ..................................................................................... 43

Figura 6.4 – Esquema da parcela 2, com posição da calha e pontos cotados. ..................... 44

Figura 6.5 – Fotos da parcela de número 1, cultivada com agrião. ..................................... 44

Figura 6.6 – Fotos da parcela de número 2, cultivada com cebolinha. ............................... 45

Figura 6.7 – Parcela de número 3, montada em uma área natural. ...................................... 45

Figura 6.8 – Esquema de montagem da parcela 3, com posição da calha e pontos

cotados. ............................................................................................................. 46

Figura 6.9 – Diferença entre porte das espécies cultivadas nas parcelas. (a) – Cultura do

agrião estabelecida, no final do ciclo produtivo. (b) – Cultivo de cebolinha. .. 47

xiii

Figura 7.1 – Tendência de comportamento entre a concentração de nitrato e a intensidade

média de precipitação. ...................................................................................... 54

Figura 7.2 – Tendência de comportamento entre a concentração de nitrito e a intensidade

média de precipitação. ...................................................................................... 56

Figura 7.3 – Tendência de comportamento entre a concentração de fósforo reativo e a

intensidade de precipitação. .............................................................................. 59

Figura 7.4 – Tendência de comportamento entre a concentração de sólidos suspensos e a

intensidade de precipitação. .............................................................................. 62

Figura 7.5 – Tendência de comportamento entre as concentrações de fósforo reativo e

sólidos suspensos para a parcela 1 e parcela 3. ................................................ 63

Figura 7.6 – Concentrações de nitrato e nitrito, em mg/L, em amostras coletadas no córrego

Capão Comprido no dia 17/03 e os dados de vazão, em m³/s, referentes aos

horários de coleta. ............................................................................................. 64


Capão Comprido no dia 29/03 e os dados de vazão, em m³/s, referentes aos

horários de coleta. ............................................................................................. 65

Figura 7.8 – Concentrações de fósforo reativo e fósforo total, em mg/L, em amostras

coletadas no córrego Capão Comprido no dia 17/03 e os dados de vazão, em

m³/s, referentes aos horários de coleta. ............................................................. 66




Figura 7.10 – Concentrações de sólidos suspensos e totais, em mg/L, em amostras






Figura 7.12 – Hidrograma mostrando a separação do escoamento superficial. .................. 71

Figura 7.13 – Variação das cargas de nitrogênio total e fósforo total para o ano de 2003, na

bacia do Capão Comprido. ............................................................................... 81

Figura 7.14 – Variação das cargas de sólidos suspensos para o ano de 2003, na bacia do

Capão Comprido. .............................................................................................. 82

Figura A.1 – Hietograma e hidrograma do dia 02/02/05. .................................................... 94

xiv









Figura A.10 – Hietograma e hidrograma do dia 01/03/05. .................................................. 99

Figura A.11 – Hietograma e hidrograma do dia 03/03/05. .................................................. 99

Figura A.12 – Hietograma e hidrograma do dia 04/03/05. ................................................ 100





Figura A.17 – Hietograma e hidrograma do dia 29/03/05 e do dia 30/03/05. ................... 103

xv

LISTA DE SÍMBOLOS, NOMENCLATURAS E ABREVIAÇÕES

A - Área

Al - Alumínio

C/N - Relação entre carbono e nitrogênio

C - Concentração

° C - Grau Celsius

Ca - Cálcio

CAESB - Companhia de Água e Esgoto de Brasília

Cd - Coeficiente de deflúvio

CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental

cm - centímetro

CO2 - Gás carbônico

CT-HIDRO - Fundo de Recursos Hídricos

CTC - Capacidade de troca catiônica

EUA - Estados Unidos da América

FNCT - Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos

FINATEC - Fundação de Empreendimentos Científicos e Tecnológicos

g - Grama

ha - Altura

h - Hora

ha - Hectare

hm - Hectômetro

H2PO4-

- Íon fosfato

H3PO4 - Ácido ortofosfórico

i - Intensidade

INPE - Instituto Nacional de Pesquisa Espacial

K - Potássio

Kg - Quilograma

Km - Quilometro

L - litro

LAA - Laboratório de Análise de Água

m - metro

mg - miligrama

Mg - Magnésio

MG - Minas Gerais

mL - mililitro

mm - milímetro

N - Nitrogênio

N2 - Nitrogênio elementar

N org. - Nitrogênio Orgânico

NH3 -Amônia

NH4+ - Amônio ou íon amônio

(NH2)2CO - Uréia

nm - nanômetro

NO - Óxido nítrico

N2O - Óxido nitroso

NO2- - Nitrito

xvi

NO3- - Nitrato

Ntotal - Nitrogênio Total

P - Fósforo

pH - Potencial hidrogeniônico

ppm - parte por milhão

PO43-

- Ânion fosfato

P2O43-

- Íon fosfato

PTARH - Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos

Hídricos

PVC - Policloreto de vinila

Q - Vazão

SS - Sólidos Suspensos

T - Tempo

t - tonelada

UnB - Universidade de Brasília

V - Saturação de bases

1

1 - INTRODUÇÃO

A água é o constituinte inorgânico mais abundante na matéria viva, sendo fundamental

para a manutenção da vida (von Sperling,1996). Ela constitui um elemento vital à natureza

e a todas as atividades desenvolvidas pelo homem, como por exemplo alimentação,

irrigação, transporte de resíduos, entre outros. Para cada uso da água necessita de

características qualitativas diferentes (Branco, 1991).

É sabido que a água doce é um recurso natural finito. As atividades humanas interferem

direta ou indiretamente na qualidade dessa água. A poluição dos corpos hídricos é

manifestada por alterações adversas nas características dos mesmos (Pinheiro 2004). É

presumível que a qualidade venha piorando devido ao aumento da população e à ausência

de políticas públicas voltadas para sua conservação (Merten e Minella, 2002).

As águas superficiais podem ser poluídas por atividades humanas de duas maneiras. A

primeira é por meio de fontes pontuais, como por exemplo, a descarga de esgoto ou de

resíduos industriais. O segundo modo são as fontes não-pontuais, ou difusas, como o

escoamento superficial de áreas urbanas e agrícolas (Sliva e Williams, 2001).

As fontes pontuais e difusas estão associadas ao tipo de uso e à ocupação do solo. Cada

fonte, em particular, possui características próprias quanto aos poluentes que carream

(CETESB, 2003).

O deflúvio superficial urbano geralmente contém os poluentes que estão disponíveis na

superfície do solo. Quando ocorrem precipitações, esses poluentes são transportados pelas

águas pluviais para os corpos de águas superficiais (CETESB, 2003).

O escoamento superficial proveniente de áreas agrícolas é uma das principais meios de

transporte da poluição difusa, podendo interferir na qualidade da água de corpos hídricos.

É sabido que o escoamento de áreas agrícolas pode transportar matéria em suspensão,

proveniente da erosão do solo, nutrientes, principalmente compostos nitrogenados e de

fósforo, e pesticidas (Pinheiro, 2004). Segundo CETESB (2003), as características desse

escoamento são muito dependentes das práticas agrícolas utilizadas, da época do ano em

2

que é realizado o preparo do solo para o plantio, da fertilização realizada, do uso de

defensivos agrícolas e da colheita.

Segundo Pinheiro (2004), a matéria em suspensão, quando atinge um corpo hídrico, é

responsável pela redução de penetração de luminosidade, como também ocasiona a

redução da seção de escoamento ou da capacidade de armazenamento desse corpo hídrico,

devido ao assoreamento.

De acordo com Said et al.(2004), o nitrogênio e o fósforo são fundamentais para todos os

organismos vivos. Em ecossistemas aquáticos, a razão de nitrogênio e fósforo, geralmente,

não excede 16:1.

O excesso de nutrientes carreados de fontes pontuais e não-pontuais de áreas agrícolas,

urbanas e industriais tem contribuído para o processo de eutrofização e para o aumento de

incidência e severidade da floração de algas em lagos (Hollinger et al., 2001).

Segundo Wit e Behrendt (1999), o controle de fontes difusas é mais complicado que o

controle de fontes pontuais, porque as emissões dessas não são determinadas apenas pelo

volume do escoamento gerado e distribuição espacial das fontes difusas. As cargas

advindas de fontes não-pontuais são influenciadas pelas práticas agrícolas, como também

pelas condições que influenciam no transporte de nitrogênio e fósforo do solo para as águas

superficiais, como clima, tipo de solo, uso do solo, entre outros.

O nitrogênio e o fósforo podem ser transportados, no escoamento superficial, em solução

ou particulado, entrando aí os nutrientes adsorvidos às partículas erodidas. Outro ponto

importante é o fato de sedimentos contribuírem para o assoreamento dos corpos de água

quando se depositam no fundo dos mesmos.

Para determinar a quantidade de nitrogênio, fósforo e sedimento transportados no

escoamento superficial a partir dos diversos tipos de manejo de uma região, uma

alternativa é a instalação de parcelas no campo onde o escoamento superficial é conduzido

a um tanque. Com o escoamento de um evento de precipitação armazenado neste tanque,

são coletadas amostras para análise laboratorial.

3

Com essas parcelas, é possível quantificar o nitrogênio, fósforo e sedimento que estão

sendo carreados a partir da área cultivada. Entretanto, não é possível determinar o

comportamento destes ao longo do percurso até o exutório da bacia. Para tanto, pode-se

buscar uma maneira de extrapolação dessas informações para toda a bacia. Nesse trabalho

a bacia foi dividida em classes de acordo com o uso e ocupação do solo, utilizou-se o

método racional para determinar a vazão de pico que posteriormente foi utilizada para a

estimativa da carga de nitrogênio, fósforo e sedimentos gerada pela classe de interesse.

O transporte de nitrogênio, fósforo e sedimentos por escoamento superficial e erosão irão

causar danos às águas superficiais, principalmente com a poluição e assoreamento de rios e

lagos, como relatado anteriormente. Entretanto, é necessário considerar também os

aspectos econômicos que esse transporte irá causar. Grandes perdas de nutrientes e

sedimentos aumentam o custo de produção agrícola, sobretudo com adubação e com

práticas que busquem aumentar a produtividade e controlar o processo de erosão (Said et

al., 2004).

Este trabalho tem por objetivo a compreensão dos processos que envolvem o transporte de

nitrogênio, fósforo e sedimentos de uma área agrícola, além de buscar determinar o

impacto desse transporte no lago Descoberto. O texto está dividido em 8 capítulos. O

capítulo 2 apresenta o objetivo principal do presente trabalho, além de seus objetivos

específicos. O capítulo 3 tem por objetivo explicar os principais processos sofridos pelo

nitrogênio, fósforo e sedimento no solo. No capítulo 4 buscou-se relatar experimentos

realizados nesta área de estudo. No capítulo 5 é apresentada a área onde o presente estudo

foi realizado. O capítulo 6 contém a metodologia proposta para ser executada durante este

trabalho. No capítulo 7 são apresentados os resultados obtidos nesse trabalho. E por fim, no

capítulo 8 são apresentadas as conclusões obtidas por meio desse trabalho e as

recomendações para trabalhos futuros sobre o tema.

4

2 - OBJETIVOS

2.1 - OBJETIVO GERAL

Em razão da poluição de corpos hídricos por escoamento superficial advindo de regiões

agrícolas ser uma preocupação crescente, esta pesquisa tem por objetivo principal vincular

o uso e manejo do solo da bacia do Capão Comprido com a quantificação da contribuição

de nitrogênio, fósforo e sedimentos, bem como a estimativa da carga anual de nitrogênio

fósforo e sedimentos na bacia do Capão Comprido.

2.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1) Quantificar a contribuição de nitrogênio, fósforo e sedimentos, a partir de parcelas

representativas dos diversos tipos de uso/manejo;

2) Estimar, a partir das informações obtidas nas parcelas, a carga de nutrientes na

bacia do córrego Capão Comprido, de acordo com o uso e ocupação do solo;

3) Estimar a carga anual de nitrogênio fósforo e sedimentos advinda de áreas

cultivadas na bacia do Capão Comprido.

5

3 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Nesse capítulo, busca-se discutir os processos sofridos pelo nitrogênio e pelo fósforo no

solo, além dos mecanismos responsáveis pela perda destes nutrientes e de sedimentos,

buscando caracterizar os fatores que influenciam nestes mecanismos.

Com essa compreensão procurar-se-á, posteriormente, definir estratégias para alcançar os

objetivos propostos neste trabalho.

3.1 - NITROGÊNIO

O nitrogênio é o principal nutriente limitante para o desenvolvimento das plantas na

maioria dos solos agrícolas do mundo. Por essa razão, as culturas apresentam uma boa

resposta à fertilização nitrogenada (Muchovej e Rechcigl, 1994).

As plantas, com exceção das leguminosas e algumas gramíneas, não têm a capacidade de

utilizar o nitrogênio diretamente da atmosfera. Existem algumas formas assimiláveis de

nitrogênio pelas plantas, sendo as principais os sais de amônio inorgânico (NH4+) e nitrato

(NO3-) (Muchovej e Rechcigl, 1994). Por essa razão, o consumo mundial de fertilizantes

nitrogenados é extremamente alta, superando as quantidades de fertilizantes fosfatados e

potássicos (van Raid, 1991).

Apesar de ser um dos elementos mais abundantes na natureza, o nitrogênio praticamente

não existe nas rochas matrizes. Por essa razão, ele procede da atmosfera (Mello et al.,

1989). As principais fontes de nitrogênio para o solo são os materiais vegetais, como restos

culturais e adubos verdes, ou de natureza animal; sais de amônio e nitratos por meio de

descargas elétricas na atmosfera e a fixação direta do nitrogênio do ar por microorganismo

do solo, além de fertilizantes minerais (van Raid, 1991; Victoria el al., 1992; Muchovej e

Rechcigl, 1994).

Em geral, todos os compostos de nitrogênio encontrados na natureza estão interligados,

formando um ciclo denominado ciclo do nitrogênio. (Victoria el al., 1992). Este ciclo

possui inúmeros “caminhos” e inter-relações complexas, representado, de maneira

6

simplificada, na Figura 3.1. Os processos químicos, físicos e biológicos são influenciados

pelo clima, pelas propriedades do solo, além de seu manejo (Owens, 1994).

Figura 3.1 – Ciclo do Nitrogênio (modificado – Braga et al., 2002).

3.1.1 - Dinâmica do nitrogênio no solo

O nitrogênio presente no solo está sujeito a diversas transformações que tornam nitrogênio

orgânico em nitrogênio mineral, sendo a recíproca verdadeira. Estes processos podem

resultar em perdas ou ganhos para o sistema de uma maneira geral (van Raid, 1991).

Fixação de Nitrogênio

por bactérias Animais

Desnitrificação

(Bactérias)

Assimilação

Plantas

SOLO

Amônia (NH3) e Íons

de Amônia (NH4+)

Decompositores

Amonificação

Íons Nitritos

( 2NO ) Nitrificação

(Bactérias)

Íons Nitratos

( 3NO )

Plantas

ATMOSFERA N2

(Elementar)

7

Figura 3.2 – Processos de transformações do Nitrogênio no solo.

O processo de amonificação (I), ilustrado na Figura 3.2, dá início à mineralização, que

consiste em tornar o nitrogênio orgânico, imobilizado, isto é, não disponível para o uso

imediato, em nitrogênio mineral, ou seja, disponível. Este processo tem continuidade com a

nitrificação, onde o íon amônio é transformado em nitrito e em seguida nitrato (II e III

respectivamente).

A amonifição é a hidrólise de proteínas e ácidos nucléicos, com a liberação de aminoácidos

e de bases orgânicas. Então, estes produtos são decompostos com a liberação de amônio

(Suhet et al., 1986). Esta é etapa limitante para a mineralização. Trata-se de um processo

lento e no qual não há necessidade de microorganismos específicos (Victoria el al., 1992).

Na nitrificação, o amônio serve como fonte de energia às bactérias nitrificantes. Este

processo é realizado em duas etapas. Na primeira etapa, o íon amônio é convertido em

nitrito pela ação de bactérias Nitrossomonas. Segundo van Raij (1991), o nitrito permanece

no solo por um período de tempo reduzido, sendo rapidamente oxidado. Portanto, na

segunda fase, é realizada oxidação do nitrito a nitrato por meio de bactérias do gênero

Nitrobacter (Mello et al., 1989).

A etapa IV (Figura 3.2) representa a imobilização, isto é, qualquer mecanismo que

contribua para um decréscimo do nitrogênio mineral disponível no solo. Pode incluir

processos biológicos, como a utilização do nitrogênio mineral durante o metabolismo de

microorganismos e de plantas, sendo transformado em nitrogênio orgânico e processos não

biológicos, como a fixação de amônio em algumas argilas (Mello et al., 1989).

N org. 2NO 3NO

N2

I II

IV V

VI

IV

III 4NH

8

Segundo Suhet et al. (1986), a maior parte do nitrogênio encontrado na biosfera está na

forma de compostos orgânicos, sintetizados por plantas, animais e microorganismos. Para

que o nitrogênio possa ser assimilado pelas plantas, é necessário que este esteja na forma

inorgânica, ou mineral.

Vale salientar a importância da relação C/N no destino dos resíduos orgânicos em

decomposição. Se a relação C/N for alta, isto é excesso de carbono, o nitrogênio mineral

será imobilizado pelos organismos. A imobilização só findará quando esta relação estiver

próxima a 20. Quando a relação C/N atinge valores inferiores a 20, ocorre a liberação de

nitrogênio, prevalecendo a mineralização (Suhet et al., 1986).

Figura 3.3 – Decomposição de matéria orgânica com alta relação C/N (van Raid, 1991).

A Figura 3.3 retrata a decomposição da matéria orgânica de alta relação C/N. Inicialmente,

ocorre o consumo de nitrato por um aumento da atividade microbiana, refletido na

liberação de CO2. Com nitrato do solo imobilizado, a relação C/N diminui. Assim, é

formado um ambiente propício para a mineralização, com a liberação de amônio (van Raid,

1991). Uma vez que a relação C/N influencia diretamente no processo de mineralização do

nitrogênio, ela vai estar relacionada, conseqüentemente, com a disponibilidade deste no

solo que, por sua vez, está relacionada com a perda deste nutriente do solo.

9

As etapas V e VI da Figura 3.2 representam o processo de desnitrificação, onde formas

oxidadas de nitrogênio são removidas do solo por meio de redução a formas gasosas (Suhet

et al., 1986). Segundo Victoria et al. (1992), a desnitrificação é um processo de respiração

anaeróbia. É realizado por microorganismos capazes de utilizar nitrato em lugar do

oxigênio como receptor final de elétrons (Suhet et al., 1986).

3.1.2 - Perdas no solo

Mello et al. (1989) listaram as possibilidades de perdas de nitrogênio no solo como sendo

remoção pelas culturas, lixiviação, erosão e volatilização. Dzikiewicz (2000) sugerem que

o nitrogênio excedente na agricultura é emitido na atmosfera na forma amônia ou óxidos de

nitrogênio, transportado da superfície do solo para as águas superficiais ou subterrâneas na

forma de nitrato e, em menor quantidade, como íon amônio ou compostos nitrogenados

orgânicos dissolvidos.

A remoção de nitrogênio pelas culturas é extremamente variável, sendo fortemente

dependente da espécie e variedade cultivada, idade da cultura no momento da colheita, da

produção, do teor de nitrogênio assimilável do solo, entre outros fatores (Mello et al.

1989).

O nitrato, por ter carga negativa, é repelido pelas cargas negativas da superfície das

partículas do solo. Isto faz com que permaneça na solução do solo, tornando-se muito

móvel e muito suscetível à lixiviação (van Raid, 1991). Joannon et al. (2001) relatam que,

após analisar amostras de água de poços de uma área agrícola na Tailândia, foram

encontrados picos de concentração de nitrato nas águas subterrâneas correspondentes aos

eventos de precipitação mais severos. Segundo Mello et al. (1989), pequenas quantidades

de nitrogênio amoniacal e nitroso também podem ser perdidas neste processo. A lixiviação

do nitrogênio está intimamente relacionada com a capacidade de retenção de água e sua

taxa de movimentação no solo (Suhet et al., 1986).

Ao contrário do nitrato, o íon amônio é um cátion e permanece trocável, ainda que

absorvido pelas cargas negativas do solo (van Raid, 1991). Joannon et al. (2001) sugerem

que o nitrato seja principalmente lixiviado através do solo, enquanto o amônio seja

carreado do solo pelo escoamento superficial. Segundo Mello et al. (1989) as perdas de

10

nitrogênio devidas à erosão não são desprezíveis, uma vez que a maior parte do nitrogênio

presente no solo encontra-se em suas camadas superficiais.

O nitrogênio pode ser perdido para a atmosfera sob a forma gasosa de amônia (NH3),

nitrogênio elementar (N2), óxido nítrico (NO) e óxido nitroso (N2O). A volatilização é

influenciada pelo pH, superfície de contato solo-atmosfera e déficit de saturação do ar

(Mello et al., 1989). Ainda segundo os mesmos autores, as perdas por volatilização não são

economicamente relevantes.

3.2 - FÓSFORO

Segundo Daniel et al. (1994) o fósforo ocorre naturalmente no solo em níveis entre 300 e

1200 mg/Kg de solo. A amplitude desta variação é em função do material de origem, da

textura e manejo do solo.

Os solos brasileiros, em geral, apresentam uma grande carência de fósforo (van Raij,

1991). Segundo Goedert et al. (1986), os solos do Cerrado possuem baixos teores de

fósforo total e muito baixos teores de fósforo disponível para as plantas. Entretanto, o

fósforo apresenta uma forte interação com o solo. Ainda segundo Goedert et al. (1986)

solos argilosos apresentam alta capacidade de retenção do fosfato aplicado. Esses fatores

explicam porque a adubação fosfatada é exercida em doses elevadas já no primeiro ano de

cultivo.

O fósforo, por ser facilmente oxidado, não se encontra na forma elementar (Mello et al.,

1989). Este se encontra na solução do solo como íons ortofosfato (van Raij, 1991). Goedert

et al. (1986) relatam que em solos como os do Cerrado a concentração de fósforo em

solução é extremamente baixa, geralmente inferior a 0,1 ppm e devido o pH médio destes

solos estar na faixa de 4 a 5 a maior parte do nutriente encontra-se na forma do íon H2PO4-.

Na fase sólida, o fósforo combina, como ortofosfato, principalmente com metais como

ferro, alumínio e cálcio, podendo combinar-se com matéria orgânica também. Em solos

ácidos, predominam os fosfatos de ferro e alumínio, e os fosfatos de cálcio são mais

freqüentes em solos alcalinos (van Raij, 1991). Daniel et al. (1994) relatam que, na maioria

11

dos solos, entre 50 e 90% do fósforo é inorgânico, formado por fosfatos de alumínio e ferro

em solos ácidos, e fosfatos de cálcio, em solos alcalinos.

Goedert et al. (1986) sugerem vários fatores influenciando na relação entre as formas de

fósforo sólido e solúvel, entre eles a quantidade de fósforo adicionada ao solo, o tempo e o

volume de contato do fósforo adicionado com o solo, o tipo e a quantidade de minerais

presentes no solo, o pH do solo, a competição entre ânions presentes na solução.

A disponibilidade de fósforo no solo é decorrente da solubilização de minerais fosfatados,

da mineralização de matéria orgânica e da adição de fertilizantes minerais (Mello et al.,

1989). Ainda com relação à disponibilidade deste elemento no solo pode-se destacar três

frações de fósforo no solo, ou seja, o fósforo em solução, o fósforo lábil (também pode ser

chamado de fósforo trocável) e o fósforo não-lábil (ou fósforo não-trocável). O fósforo em

solução está em equilíbrio rápido com o fósforo lábil, já o fósforo não-lábil, a maior parte

do fósforo inorgânico, é representada por compostos insolúveis e apenas lentamente podem

vir a se converter em fósforo lábil (van Raij, 1991).

Van Raij (1991) relata que os fosfatos adicionados ao solo como fertilizantes dissolvem-se,

passando a fazer parte da solução do solo. Entretanto, por serem de baixa solubilidade e

possuírem uma forte tendência de se fixarem ao solo, a maior parte desse elemento passa

para a fase sólida, onde pode permanecer como fósforo lábil, o qual, se o teor de fósforo

solúvel for reduzido, pode ser redissolvido, ou ser convertido gradativamente a fósforo

não-lábil (Figura 3.4).

12

Figura 3.4 – Representação esquemática do fósforo com relação aos aspectos que afetam

sua disponibilidade (modificado - van Raij, 1991).

A maior porção do fósforo inorgânico é insolúvel e apenas uma pequena fração (menos de

10%) está prontamente disponível para a absorção pelas plantas (Daniel et al. 1994). Ainda

segundo Daniel et al. (1994) muitos compostos fosfatados orgânicos na forma lábil, como

“glicerofosfatos”, “fosfolipídios”, ácidos nucléicos, podem ser mineralizados por

atividades microbianas. Entretanto menos de 5% do fósforo orgânico normalmente é

mineralizado durante o ano, em alguns casos sendo ainda assim suficiente para suprir as

necessidades de fósforo para o crescimento de plantas.

3.2.1 - Fósforo no escoamento superficial

O fósforo em excesso acumulado no solo pode ser transportado para as águas superficiais

pelo escoamento superficial ou erosão hídrica e eólica (Dzikiewicz, 2000).

O fósforo é carreado pelo escoamento superficial mesmo em áreas naturais ou não

cultivadas. Essa quantidade transportada é considerada como “carga base”, não sendo

possível diminuí-la. Entretanto existem pouquíssimas informações sobre essa “carga base”

(Sharpley e Halvorson, 1994).

13

Segundo Daniel et al. (1994) e Sharpley e Halvorson (1994), o fósforo transportado pela

água no escoamento superficial ocorre nas formas solúvel e particulado. O fósforo

particulado engloba todas as formas da fase sólida e ainda inclui o fósforo adsorvido nas

partículas de solo e de matéria orgânica erodidos durante o escoamento superficial, esta

forma contribui com a maior parte (75 a 90%) do fósforo transportado de regiões agrícolas

com preparo convencional. Já em regiões de pasto e floresta o fósforo particulado está

presente em pequenas quantidades, então, geralmente, o fósforo dissolvido é a principal

forma carreada pelo escoamento superficial.

Os passos para o transporte de fósforo dissolvido são dessorção, diluição e extração de

fósforo do solo com e de material vegetal. Estes processos ocorrem quando uma porção da

precipitação interage com uma fina camada de solo antes de deixar o campo como

escoamento superficial (Sharpley e Halvorson, 1994). Uma vez dissolvido na água do

escoamento superficial, o fósforo pode ser reabsorvido por sedimentos presentes no

escoamento (Daniel et al., 1994).

Daniel et al. (1994) ainda relatam que no caso de pastagens ou plantio sem preparo de solo

(plantio direto) a quantidade de sedimentos carreados pelo escoamento superficial é tão

baixa que pouquíssimo fósforo dissolvido é reabsorvido por sólidos suspensos. Sob essas

condições, as perdas de fósforo dissolvido podem exceder as perdas, dessa mesma forma

de fósforo, no escoamento superficial de áreas, com preparo convencional, que se

encontram altamente erodidas.

Como a perda de fósforo particulado no escoamento superficial é função da erosão, a

adoção de práticas conservacionistas que visem o decréscimo de perda de solo irão

concomitantemente diminuir a perda de fósforo particulado. A perda de fósforo dissolvido,

entretanto, é mais difícil de ser reduzida e o seu controle baseia-se apenas na não permissão

de acúmulo de fósforo acima de níveis ambientalmente sensíveis, ou seja, o limite acima

do qual a perda de fósforo potencial no escoamento superficial ultrapassa a exigência

nutricional da cultura em questão (Sharpley, 1995).

14

3.2.2 - Fontes de fósforo

O suprimento de fósforo para a produção agrícola pode ser feito por meio de fertilizantes

químicos (comerciais) ou “adubo animal”. As perdas de fósforo relativas à aplicação de

ambos são, geralmente, maiores nos primeiros eventos de precipitação ocorridos logo após

a aplicação dos fertilizantes, ou seja, de um a três eventos após a aplicação de fertilizantes

(Daniel et al., 1994).

Com relação aos fertilizantes comerciais, Daniel et al. (1994) explicam que a perda de

fósforo no escoamento superficial depende da taxa, da formulação, do método de

aplicação, além da severidade do evento que gera o escoamento e da cobertura vegetal do

solo.

Ainda, segundo Daniel et al. (1994), a concentração de fósforo dissolvido de áreas que

receberam aplicação de fertilizantes minerais fosfatados a lanço pode ser, em média, até

100 vezes maior que áreas onde o fertilizante foi colocado localmente abaixo da superfície

do solo.

Para adubo de origem animal, um grande problema é a taxa de aplicação ser baseada no

suprimento da necessidade de nitrogênio da cultura. Em média, o esterco animal possui

uma razão N:P de 3:1 (Gilbertson et al., 1979 apud Daniel et al., 1994), enquanto a maioria

das forragens e dos grãos possui uma demanda de 8:1 (White e Collins, 1982 apud Daniel

et al., 1994). Goetz e Zilberman (2000) relatam que o fósforo carreado de áreas agrícolas

onde adubo animal foi aplicado contém uma grande fração de fósforo solúvel, este por sua

vez apresenta-se prontamente disponível para a utilização pelas algas em lagos e

reservatórios.

3.3 - SEDIMENTOS

Os sedimentos são transportados pelo processo de erosão. A perda de solos por esse

transporte é uma preocupação mundial. Atualmente, a taxa de erosão do solo excede a taxa

de formação do solo sobre uma extensa área, resultando no esgotamento dos recursos do

solo e diminuição do potencial produtivo. Essa disparidade entre as taxas de erosão e

15

formação do solo, freqüentemente, são resultados das atividades humanas (Toy et al.,

2001).

A maior parte dos sedimentos transportados por um corpo hídrico é advinda da erosão da

bacia hidrográfica. Com essa erosão grande parte dos nutrientes, de solos férteis para

agricultura, são removidos (Righetto, 1998).

A erosão pode ser definida como a remoção de partículas do solo, pela ação das águas da

chuva ou dos ventos, e o transporte destas partículas para outras áreas ou para o fundo dos

lagos, rios e oceanos (Lepsch, 1993). Righetto (1998), afirma que a erosão é um processo

físico complexo, onde há o desprendimento de partículas do solo pela ação da chuva e pela

ação do arraste de escoamento de águas pluviais sobre o terreno. Segundo Bertoni e

Lombardi Neto (1999), erosão é o processo de desprendimento e arraste acelerado das

partículas do solo causado pela água e pelo vento, sendo a principal causa de esgotamento

acelerado de terras.

3.3.1 - Tipos de erosão

Segundo Toy et al. (2001) a principal maneira de classificar a erosão é de acordo com o

agente erosivo, água, vento, além da erosão natural também chamada geológica.

Entretanto, a erosão hídrica é a mais importante, sendo causada pela precipitação e pelo

escoamento superficial. Por essa razão, nesse trabalho será dado enfoque para esse tipo de

erosão.

A erosão hídrica inclui os processos de impacto, desagregação, transporte e deposição das

partículas de solo. As maiores forças dirigindo esses processos são devidas ao impacto da

gota da chuva e ao escoamento superficial (Bertoni e Lombardi Neto, 1999; Toy et al.,

2001). Righetto (1998) afirma que o processo de erosão, que abrange o destacamento e o

transporte de partículas, compreende três sub-processos: o destacamento de partículas do

solo pelo impacto das gotas da chuva, o destacamento de partículas pelas tensões de atrito

do escoamento superficial e o transporte de partículas pelo escoamento superficial.

Ao impactarem-se no solo, as gotas de água da chuva destroem os agregados, causando o

desprendimento das partículas de solo, esse fenômeno pode ser denominado salpicamento.

16

Galeti (1979) descreve que as gotas de água batem sobre a terra e respingam, ao colidirem-

se com o solo as gotas se fragmentam e respingam já com partículas de solo.

Após as partículas terem sido soltas, as mesmas passam a serem transportadas. De acordo

com Toy et al. (2001), as partículas de solo, uma vez em movimento são chamadas de

sedimento.

Durante a fase de transporte, é possível observar que as partículas menores, como as argilas

finas, são levadas em solução; as partículas médias, como argilas grossas, limo e areia fina,

são transportadas em suspensão e as partículas mais grosseiras, areias grossas, cascalhos e

pedras, são arrastadas ou roladas (Galeti, 1979).

O movimento do solo pela água é um processo complexo, sendo dependente de diversos

fatores, como a quantidade, intensidade e duração da chuva, natureza do solo, cobertura

vegetal, declividade da superfície do terreno (Bertoni e Lombardi Neto, 1999).

Se a capacidade de transporte cai abruptamente ou, a carga de sedimentos torna-se maior

que a capacidade de transporte, dá-se inicio à fase de deposição (Toy et al., 2001).

Segundo Galeti (1979), as partículas finas, que são transportadas a longas distâncias,

muitas vezes, podem chegar aos lagos, reservatórios e até oceanos.

A erosão hídrica pode ser dividida em três tipos, sendo eles a erosão laminar, a erosão em

sulcos e a erosão em voçorocas (Lepsch, 1993). A erosão laminar é a menos perceptível e,

por essa razão, de acordo com Bertoni e Lombardi Neto (1999), é a mais perigosa. Essa

consiste na remoção de uma camada fina da superfície do solo sobre toda área.

A erosão em sulcos é resultante da concentração do escoamento em alguns trechos do

terreno, dessa forma a água passa a percorrer caminhos preferenciais, o que faz com que

essa desgaste o solo em faixas estreitas dirigidas ao longo do terreno (Lepsch, 1993;

Bertoni e Lombadi Neto, 1999). Já a erosão em voçorocas é ocasionada por grandes

volumes de água que passam, ano após ano, no mesmo sulco que, por conseqüência, vai-se

ampliando, formando grandes cavidades em extensão e profundidade (Bertoni e Lombardi

Neto, 1999).

17

3.3.2 - Fatores que influem na erosão

Segundo Toy et al. (2001), as condições ambientais determinam o tipo e a taxa de erosão

sobre uma determinada área. Essas condições consistem, primordialmente, de quatro

fatores, sendo eles o clima, a topografia, o solo e a cobertura e uso da terra. Bertoni e

Lombardi Neto (1999) destacam, como sendo fatores influentes no processo de erosão, a

chuva, a infiltração, a topografia, a cobertura vegetal e a natureza do solo.

A precipitação é o principal fator climático que influencia na erosão hídrica, já, na erosão

eólica, os principais fatores climáticos são a velocidade do vento e a duração do mesmo

(Toy et al., 2001).

A erosão causada pela precipitação ocorre com a gota da chuva caindo no solo e com o

fluxo de água sobre a superfície (Toy et al., 2001). O volume e a velocidade do

escoamento são dependentes, diretamente, da intensidade, quanto maior a intensidade

maior a perda de solo por erosão; da duração e da freqüência da chuva ao, uma vez que o

intervalo entre eventos de precipitação influencia no teor de umidade inicial do solo.

Desses três fatores a intensidade é o principal (Bertoni e Lombardi Neto, 1999).

Tabela 3.1 – Efeito da umidade prévia de um solo silte argiloso bem drenado no

escoamento superficial e salpicamento do solo (modificado - Choudhary et al., 1997).

Sedimentos escoados

(g/m²)

Água escoada

(L/m²)

Salpicamento do solo

(g/m²)

Solo seco 20,0 2,52 34,0

Solo úmido 34,0 4,64 26,0

Choudhary et al. (1997) realizaram um experimento em Ohio submetendo parcelas de solo

silte argiloso bem drenado a dois eventos de chuva artificial, com intensidade de 50 mm/h,

por uma hora (Tabela 3.1). O primeiro evento, com o solo seco e o segundo após 24 horas.

Os autores relatam que, no segundo evento, a erosão do solo aumentou em 70%, enquanto

a saída de água, por escoamento superficial, aumentou 84% quando comparado com o

primeiro. Entretanto, o salpicamento das partículas de solo diminuiu no solo com umidade

anterior, isto, segundo os autores, pode ser explicado pelo fato de que além de desagregar

18

as partículas superficiais do solo, com o impacto da gota da chuva no solo ocorre uma

compactação do solo chamada de selamento superficial.

A topografia, principalmente sob a forma de declividade e comprimento de rampa do

terreno, exerce uma grande influência sobre de erosão. O tamanho e da quantidade do

material em suspensão arrastado pela água dependerem da velocidade com que ela escorre,

essa por sua vez é dependente da declividade e do comprimento de rampa do terreno

(Bertoni e Lombardi Neto, 1999). Segundo Bertoni e Lombardi Neto (1999) o grau de

declividade do terreno influencia diretamente na velocidade e volume de água escoada

superficialmente. Já ao comprimento de rampa está relacionada com o acúmulo de

escoamento superficial, o que resulta em maior energia que se traduz em uma maior

erosão.

Já a cobertura vegetal é a proteção natural do terreno. Entretanto, o nível de proteção

proporcionado pela cobertura vegetal depende do tipo de vegetação, do estádio de

desenvolvimento da planta, entre outros fatores (Bertoni e Lombardi Neto, 1999). Segundo

Galeti (1979), a planta oferece ao solo proteção em três níveis, sendo eles no nível da

copada, na superfície do solo e no nível do interior do solo.

Bertoni e Lombardi Neto (1999) sugerem que a vegetação protege diretamente o solo da

erosão, da dispersão da água, uma vez que intercepta e evapora, uma parte da água

precipitada, antes que a mesma atinja o solo, diminuindo o volume de água que atinge o

solo e reduzindo o impacto da gotas, além de melhorarem a estrutura do solo pela adição

de matéria orgânica e de diminuir a velocidade de escoamento da enxurrada devido ao

aumento de atrito. Um evento de precipitação que ocorre em um local onde a cobertura

vegetal é densa tem suas gotas divididas em inúmeras gotículas, o que resulta em uma

redução da força de impacto da água no solo.

Segundo Bertoni e Lombardi Neto (1999) a cobertura vegetal proporciona também um

aumento do teor de matéria orgânica no solo à medida que vai sofrendo o processo de

decomposição melhorando, assim a porosidade e a capacidade de armazenamento de água

do solo.

19

Alguns tipos de solo são naturalmente mais suscetíveis à erosão que outros, isto está

relacionado, principalmente, às características físicas como a textura, permeabilidade e

profundidade de cada solo (Lepsch, 1993). Solos argilosos são, geralmente, solos com

baixa erodibilidade devido à resistência à desagregação de suas partículas. Apesar destes

possuírem baixa permeabilidade, a força de coesão entre as partículas é muito alta, o que

aumenta a resistência à erosão (Bertoni e Lombardi Neto, 1999).

Ainda, segundo Bertoni e Lombardi Neto (1999), em solos arenosos, apesar de possuírem

uma grande capacidade de infiltração, mesmo quando ocorrem eventos que geram

pequenas quantidades de enxurrada pode ocorrer grande transporte de solo devido à

pequena quantidade de partículas argilosas que agem como ligação entre as partículas.

Já para Toy et al. (2001), solos que apresentam alto teor de areia apresentam baixa

erodibilidade. Estes produzem poucos sedimentos devido à grande capacidade de

infiltração, reduzindo o escoamento superficial. Para os autores, o solo que possui o maior

potencial de erosão é o com textura média, ou seja, rico em silte. Este fato pode ser

explicado pela tendência de aumento na produção de escoamento superficial, além da

facilidade de desprendimento das partículas deste solo, que no caso são facilmente

transportadas.

Quando são comparadas as idéias anteriormente apresentadas, pode-se concluir que, apesar

da maior erodibilidade dos solos arenosos, esses apresentem uma grande capacidade de

infiltração. A grande capacidade de infiltração, dos solos arenosos, aliada com a cobertura

vegetal resulta em uma redução no risco de erosão. Entretanto, quando esse tipo de solo

encontra-se descoberto e submetido às praticas convencionais de preparo de solo, o risco

de erosão é maior, pelo grande desagregamento das partículas do solo. Já os solo de textura

média, por possuírem uma menor capacidade de infiltração, acabam apresentando um

maior risco de erosão.

Lepsh (1993) relata que o modo como a terra está sendo utilizada e manejada são fatores

importantes no que diz respeito à mobilidade do solo. Quanto mais o solo é revolvido,

maior é a sua desestruturação, ficando assim mais suscetível à erosão.

20

Beutler et al. (2003) realizaram pesquisa para confrontar diferentes tipos de sistemas de

preparo do solo e cultivo e relacioná-los a perda de solo e a perda de água por escoamento

superficial, em Santa Catarina, em condições de chuva natural. Para tal, compararam

parcelas com sete tratamentos diferentes baseados em preparo convencional com rotação

de culturas e sem cultura, cultivo mínimo, rotação de cultura e semeadura direta.

Como resultados obtiveram uma redução de 99% das perdas de solo na rotação de cultura e

semeadura direta quando comparada ao preparo convencional sem cultura, por exemplo.

Quando foram comparados os preparos conservacionistas e os convencionais, a redução da

perda de solo foi de 80%. Já para a água escoada, os autores notaram que esta é menos

afetada pelos sistemas de preparo e cultivo do que a perda de solo. Como conclusão do

experimento foi possível perceber sistemas de semeadora direta com suas perdas de solo

mais significativas no período primavera/verão, já nos sistemas de preparo convencional as

perdas são maiores no outono/inverno. Pode-se explicar esses fatos pelo pousio no

outono/inverno nas parcelas de preparo convencional e para as parcelas de semeadura

direta, as quais não permanecem com o solo desnudo em nenhuma época do ano, pela

maior erosividade da chuva na primavera/verão.

Choudhary et al. (1997) desenvolveram um experimento para determinar a influência do

preparo do solo na erosão do escoamento superficial, sob condições de chuva simulada em

Ohio (EUA). Foram comparados três tipos diferentes de preparo de solo. No primeiro

tratamento, plantio direto, não havia preparo mecânico do solo, a semeadura foi realizada

no solo coberto pelos restos culturais do cultivo anterior. No segundo tratamento,

escarificação, foi realizada uma aração na primavera e uma escarificação no outono sem

nenhum outro preparo adicional antes da semeadura. Para o terceiro tratamento, plantio

convencional, foi realizada uma aração na primavera e, no mínimo, mais duas operações de

preparo antes da época de plantio.

21

Tabela 3.2 – Efeito dos tipos de preparo no solo e água escoados superficialmente

(modificado - Choudhary et al. 1997).

Tipo de preparo Sedimentos

escoados

(g/m²)

Água escoada

(L/m²)

Salpicamento do

solo

(g/m²)

Plantio convencional 44,0 4,45 50,0

Escarificação 29,0 3,98 21,0

Plantio direto 10,0 2,40 20,0

Como resultados, Choudhary et al. (1997) encontraram, sob condições de chuva simulada,

com intensidade de 50 mm/h e duração de uma hora, que o transporte de sedimentos e a

água escoada foram significativamente influenciados pelo método de preparo do solo

(Tabela 3.2). A perda de sedimentos no plantio convencional foi 50% maior que no preparo

com escarificação e 400% maior que o plantio direto. Já as perdas de água por escoamento

superficial dos preparos convencional e escarificação foram semelhantes e 200% maior que

o plantio direto. Para a desagregação das partículas, o preparo convencional apresentou

mais do dobro de partículas desagregadas quando comparado com os demais tipos de

manejo.

Também sob condições de chuva simulada, Mello et al. (2003) avaliaram a perda de solo e

a perda de água por escoamento superficial em diferentes sistemas de manejo baseados em

preparo convencional sem cultivo e com cultivo de soja (Glicine max L.) sobre restos de

aveia preta, cultivo mínimo e semeadura direta, na região de São José do Cerrito (SC).

Com cultivo mínimo, houve uma redução de perdas de solo em 85% e de água em 34%

com relação ao preparo convencional com o cultivo de soja. Este, por sua vez, obteve uma

redução de 71% quando comparado com o preparo convencional sem cultivo. Já o sistema

de semeadura direta reduziu 98% das perdas de solo comparado às parcelas com preparo

convencional.

Experimentos como os realizados por Santos et al. (1998) e por Cogo et al. (2003)

confirmaram os resultados obtidos pelos experimentos anteriormente citados. Com isso, é

possível observar a influência exercida pelos diversos sistemas de preparo do solo e cultivo

sobre a perda de sedimentos de uma área rural.

22

3.4 - SEPARAÇÃO DO ESCOAMENTO DIRETO

Tucci (2002) relata que o escoamento, geralmente, é separado em escoamento superficial,

que representa o fluxo de água na superfície do solo, escoamento subsuperficial, que

representa o fluxo que ocorre junto às raízes das plantas e em escoamento subterrâneo,

também chamado escoamento de base, ou seja, a contribuição do aqüífero.

Ainda segundo Tucci (2002), o escoamento superficial pode ser identificado por métodos

gráficos, direto no hidrograma. Esses métodos são descritos a seguir. Os três métodos são

apresentados graficamente na figura 3.5.

Método 1: baseia-se na extrapolação da curva de recessão a partir do ponto C até encontrar

o ponto B. Então, unem-se os pontos A, B e C. o escoamento superficial é representado

pelo volume acima da linha ABC.

Método 2: é o método mais simples, basta ligas os pontos A e C por uma reta. O volume

acima da reta AC representa o volume escoado superficialmente. Onde os pontos A e C são

pontos de maior curvatura no hidrograma

Método 3: para a determinação do escoamento superficial por esse método é necessário

fazer a extrapolação da tendência anterior ao ponto A até a vertical do pico, obtendo-se um

novo ponto, chamado D. Unindo-se os pontos D e C obtém-se a separação do escoamento

superficial do escoamento de base.

23

Figura 3.5 – Métodos de separação gráfica (Tucci, 2002).

24

4 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1 - INTERAÇÃO ENTRE OS ELEMETOS

4.1.1 - Sedimento e fósforo

Fraser et al. (1999) buscaram quantificar o fósforo particulado e, conseqüentemente,

sedimentos advindo de uma área tipicamente agrícola na região sudoeste da Inglaterra, sob

influência da intensidade dos eventos de precipitação. O solo da região, segundo os

autores, era muito poroso, apresentando alta drenagem. Entretanto, a estrutura desse solo

apresentava uma estabilidade extremamente baixa, o que fazia dele prontamente erodível,

pois as partículas de areia e silte rapidamente se desagregavam com o impacto da chuva e

com o movimento da água no solo. Esse fato ainda era agravado por grandes áreas com

solo descoberto e a redução do teor de matéria orgânica no solo.

Os resultados, como esperado, mostraram que quanto maior a intensidade da chuva, maior

o escoamento gerado. Unindo esse fator à suscetibilidade do solo, à erosão resultou em

altas taxas de perda de fósforo particulado associados aos sedimentos. Para uma

intensidade de precipitação entre 0,8 – 1,0 mm/h, a produção de sedimentos suspensos foi

de 14 Kg/(ha.h), com uma taxa de fósforo particulado de 16 g/(ha.h) e de fósforo total de

31 g/(ha.h). Já para uma intensidade entre 9,1 – 10,0 mm/h, a produção de sedimentos

suspensos carreados no escoamento superficial aumentou mais de 8 vezes, o fósforo

particulado aproximadamente 20 vezes e o fósforo total cerca de 17 vezes.

Nesse trabalho, os autores indicaram uma relação positiva entre a concentração de

sedimentos suspensos no escoamento superficial e a concentração de fósforo particulado,

além de confirmarem a influência da intensidade da precipitação na perda de solo e de

fósforo particulado.

4.1.2 - Nitrogênio e fósforo

Wit e Behrendt (1999) estudaram a relação entre as cargas de fósforo e nitrogênio

carreadas para os corpos de água e o excesso dos mesmos no solo. Para tanto, analisaram

numerosas sub-bacias das bacias Reno e Elba na Europa durante 5 anos e compararam com

dados dos últimos 30 anos.

25

Para o nitrogênio, determinaram que as maiores emissões a partir do solo para águas

superficiais ocorreram em locais onde a superfície do solo apresentava os mais altos teores

de nitrogênio em excesso, mostrando uma relação positiva. Entretanto, para o fósforo os

resultados não encontraram uma relação direta entre o excesso deste nutriente no solo e sua

emissão. Segundo os autores, este resultado sugere que não existe relação positiva entre as

práticas agrícolas na terra e a emissão de fósforo para corpos hídricos. Uma possível

explicação para este caso é o fato do fósforo permanecer fortemente adsorvido nas

partículas de solo, diferentemente do nitrogênio que é mais móvel. Conseqüentemente,

apenas uma pequena fração do suprimento de fósforo no sistema do solo atinge as águas

superficiais. Então, o fósforo é mais influenciado pelas condições que afetam o transporte

de solo para águas superficiais que pelo seu excesso no solo.

Outro resultado destacado por este estudo foi o fato de mesmo com a diminuição no

excesso dos nutrientes no solo não houve uma mudança imediata na emissão dos mesmos

aos corpos hídricos que continuaram seguindo a tendência de emissão dos 30 anos

passados, pelo menos dentro do período de 5 anos do estudo.

Na Estônia e na Letônia quatro bacias foram estudadas entre 1994 e 1997 por Vagstad et

al. (2000) para determinação de perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial

e lixiviação. Dentre essas bacias estudadas, duas se caracterizam tipicamente pela produção

de cereais com uma introdução moderada de nutrientes para as culturas, as outras duas

apresentam alta densidade de criação de animais, mais especificamente suínos, além da

grande utilização de esterco animal em suas produções agrícolas. Uma destas duas últimas

bacias teve sua produção agrícola completamente cessada em 1991-1992, depois de 15

anos de produção intensificada.

Para nitrogênio total e fósforo total, foram encontrados coeficientes de variação altos,

variando de 80 a 129% e 13 a 83% respectivamente. Isto, segundo Vagstad et al. (2000),

ilustra que o processo de perda de nutrientes no escoamento superficial é ocasional,

conduzindo a grandes variações temporais nas perdas. Quando as bacias foram

comparadas, é possível notar o efeito da aplicação de esterco animal. Nas bacias onde o

predomínio é de produção de cereais, os máximos valores atingidos de nitrogênio total e

fósforo total foram, respectivamente, 18,6 e 2,13 mg/L. Já para as demais bacias esses

26

valores atingiram 184,8 e 7,17 mg/L, respectivamente. É fundamental destacar que na

bacia onde as atividades agrícolas foram cessadas em 1991-1992, mesmo não tendo sido

mais aplicado esterco, a perda de fósforo alcançou, aproximadamente, 4 Kg/(ha.ano), este

valor provavelmente está associado às excessivas aplicações de adubo animal por um longo

período de tempo. Os resultados mostraram a dependência das perdas de nitrogênio e

fósforo com relação ao uso do solo e às práticas de manejo (Vagstad et al. 2000).

Estudo semelhante foi realizado por Mander et al. (2000), no sul da Estônia, onde a

porcentagem de áreas abandonadas cresceu mais de 10% e ao mesmo tempo as áreas

agrícolas decaiu aproximadamente 20%. Em toda bacia, a média anual de nitrogênio

inorgânico total no escoamento superficial apresentou um decréscimo significativo,

considerando o período entre 1987 e 1997, de 17,8 para 4,0 Kg N/(ha.ano). Atingindo, nos

últimos 3 anos de pesquisa, perdas semelhantes a áreas de florestas. Para o fósforo total, a

variação na média anual não se apresentou significativa como a do nitrogênio total,

entretanto indicou uma tendência de decréscimo, decaiu de 0,32 para 0,13 Kg P/(ha.ano).

Said et al. (2004) estudando a relação entre o uso e ocupação do solo e o total de nitrogênio

e fósforo em um canal, em pesquisas conduzidas na bacia Snake River em Idaho, nos

Estados Unidos, relataram que a concentração média esperada, de nutrientes que são

carreados, está intimamente relacionada com o tipo de uso e ocupação do solo, como pode

ser notado na Tabela 4.1.

Tabela 4.1 – Concentração média esperada de Nitrogênio total e Fósforo total para cada

classe de uso e ocupação do solo (Said et al., 2004).

Nutrientes (mg/L) Residência Comércio Agricultura Pastagens Florestas

Nitrogênio total 1,82 1,34 4,40 0,70 0,70

Fósforo total 0,57 0,32 1,30 0,01 0,01

N:P 3,2 4,2 3,4 70 70

Ainda de acordo com Said et al.(2004), a quantidade de nutrientes perdida no escoamento

superficial não depende apenas da concentração média esperada, mas também se deve

levar em consideração o volume de água escoada. Os autores relataram que apesar de áreas

agrícolas possuírem uma maior concentração média esperada, o volume de água escoado é

27

maior em áreas urbanas de comércio e residência, essas áreas geram, então, uma maior

perda de nutrientes.

4.1.3 - Sedimento, nitrogênio e fósforo

Blevins et al. (1990) buscaram com seus estudos comparar a contribuição de sedimentos,

nitrogênio e fósforo em solução em três sistemas de manejo usados para produção de milho

(Zea mays L.), durante quatro anos. Os três sistemas de preparo de solo foram o preparo

convencional, o cultivo mínimo e a semeadura direta.

O volume de escoamento superficial e sedimentos carreados foi consideravelmente

superior no preparo convencional quando comparado aos demais sistemas. Os tratamentos

de cultivo mínimo e semeadura direta não diferiram significativamente entre si. O volume

escoado superficialmente foi mais de 2 vezes maior no preparo convencional. Já o total de

sedimentos perdidos neste tratamento foi 36 e 28 vezes maior que os tratamentos

semeadura direta e cultivo mínimo, respectivamente. Em face aos dados anteriormente

citados, os autores afirmam que o cultivo mínimo é um sistema superior, ao preparo

convencional, para redução de erosão do solo e água escoada, devido à permanência de

resíduos culturais no solo e aumento da rugosidade do solo.

O nitrato foi encontrado em concentração alta no escoamento superficial durante eventos

que ocorreram logo após a aplicação de fertilizantes. Muito embora a concentração de

nitrato tenha sido similar para todos os sistemas de manejo, a quantidade deste composto

tendeu a ser superior para o preparo convencional por causa do maior volume de

escoamento. Vale ressaltar que a quantidade de nitrato medida na água escoada das

parcelas com os tratamentos representa menos de 1% do fertilizante nitrogenado aplicado.

O fósforo solúvel carreado, durante os 4 anos de estudo, mostrou-se superior no preparo

convencional. Nos tratamentos conservacionistas as perdas foram pequenas e não diferiram

entre si. Blevins et al. (1990) explicam que o fato do sistema de cultivo mínimo ter

apresentado pequena quantidade de fósforo solúvel perdido está associada ao fato de terem

ocorrido pequenos volumes de escoamento no período subseqüente à aplicação de

fertilizantes, além da rugosidade da superfície do solo permitir o fósforo solúvel reagir com

as partículas de sedimento do solo, removendo-o da fase solúvel.

28

Soileau et al. (1994) procuraram avaliar o efeito do sistema de preparo do solo,

conservacionista e convencional, nas perdas de sedimentos, nitrogênio e fósforo de uma

bacia, com cultivo de algodão (Gossypium sp.), no norte do Alabama (EUA).

As perdas de solo nos sistemas de preparo convencional e conservacionista foram baixas.

O preparo convencional perdeu aproximadamente 3 t/(ha.ano), enquanto para o

conservacionista esta perda foi reduzida à metade. De acordo Soileau et al. (1994), uma

grande porção do solo foi perdida, no sistema convencional, durante 2 ou 3 intensos

eventos de precipitação durante o período em que o solo permaneceu desnudo ou na

semeadura, uma vez que a cultura já estabelecida ajuda a reduzir a erosão do solo.

Este trabalho confirmou os resultados obtidos por Blevins et al. (1990) com relação ao

nitrogênio total, não havendo diferença significativa entre os sistemas. As concentrações

máximas de nitrogênio no escoamento superficial foram encontradas em eventos que

ocorreram logo após a aplicação de fertilizante químico na superfície do solo.

A concentração de fósforo solúvel tendeu a ser maior no sistema conservacionista,

confirmando as premissas de Daniel et al. (1994). O estudo mostrou um aumento

considerável na concentração de fósforo, em solução e particulado, no escoamento

superficial alguns dias após a aplicação de fertilizante na superfície do solo, semelhante ao

acontecido com o nitrogênio. Segundo Soileau et al. (1994), no ano de 1988, a

concentração de fósforo em solução e particulado aumentou, respectivamente, de 0,6 para

7,9 mg/L e de 180 para 1387 mg/Kg anteriormente e posteriormente à fertilização.

Hollinger et al. (2001) buscaram quantificar as perdas de solo e nutrientes, em uma área de

produção de hortaliças, na Austrália, além de estabelecerem os principais fatores que

influenciam na relação entre as condições do cultivo e a distribuição sazonal de

precipitação.

A perda total de sedimento suspenso correspondeu a 19 t/(ha.ano), o nitrogênio total

perdido a 127 Kg/(ha.ano) e o fósforo total a 11 Kg/ha ano. Hollinger et al. (2001)

concluíram que 90% do fósforo perdido encontravam-se na forma particulada. Outro

resultado encontrado pelos autores relaciona 60% da perda de solo com a ocorrência do

29

verão, entre os meses de dezembro e fevereiro, coincidindo com as maiores intensidades de

precipitação e com o maior grau de exposição e distúrbio do solo.

Hollinger et al. (2001) destacam 2 eventos em particular que marcam diferentes condições

de cultivo. O primeiro evento ocorreu entre os dias 19 e 20 do mês de janeiro de 1996,

onde apenas 10% da área total encontrava-se com cobertura vegetal, o segundo evento

ocorreu entre 2 e 6 de maio de 1996, neste mês 65% da área estava sendo cultivada e 10%

com restos vegetais de aveia, usado como adubo verde. O volume precipitado no primeiro

evento foi inferior ao do segundo, entretanto sua intensidade superou a intensidade do

segundo evento.

Na Tabela 4.2, pode-se observar os dados coletados nos dois eventos, vale ressaltar que no

segundo evento, devido a maior cobertura do solo e a menor intensidade, tanto a perda das

formas particuladas de nitrogênio e fósforo quanto de sedimento foi reduzida, apesar do

maior volume de precipitação. Ainda, segundo os autores, o aumento na concentração de

fósforo solúvel pode ser devido a um incremento continuo de fertilizantes fosfatados.

Tabela 4.2 – Perdas de sedimento, nitrogênio e fósforo no escoamento superficial nos

eventos destacados (modificado Hollinger et al., 2001).

N em

solução

(Kg/ha)

N

particulado

(Kg/ha)

P em

solução

(Kg/ha)

P

particulado

(Kg/ha)

Sedimento

(Kg/ha)

Evento 1 – jan 4,5 10,2 0,11 4,2 11.281

Evento 2 – maio 64,0 7,2 0,27 3,2 5.441

Como conclusão deste estudo, Hollinger et al. (2001) encontraram que a maior

preocupação dos fazendeiros daquela região é a erosão hídrica, assim como esta também é

responsável pelo mecanismo predominante de movimento de fósforo no solo. Outro ponto

destacado pelos autores é que a perda de nutrientes, em especial nitrogênio particulado,

pode ser reduzida se os fertilizantes forem aplicados de maneira eficiente.

30

5 - ÁREA DE ESTUDO

A área de estudo selecionada é a bacia do córrego Capão Comprido, que contribui para o

lago Descoberto – DF, localizada na porção ocidental do Distrito Federal e inserida dentro

da área de abrangência do Projeto Integrado de Colonização Alexandre de Gusmão (Figura

5.1).

A bacia do Córrego Capão Comprido abrange uma área aproximada de 16,4 Km². Está

localizada entre as coordenadas 15°43’42” a 15°45’41” latitude sul e 48°10’07” a

48”06’13” longitude oeste de Greenwich. As cotas altimétricas variam de 1030 a 1270 m.

Essa região é de fundamental importância porque o córrego Capão Comprido contribui

para o lago Descoberto, sendo que a sua água é utilizada para o abastecimento do Distrito

Federal. O uso e a ocupação do solo da bacia são predominantemente agrícolas, sendo

explorada a agricultura e a pecuária em pequenas propriedades, em média com 10 ha

(Nascimento et al., 2000).

Segundo Reatto et al. (2003), o tipo de solo predominante na bacia do Capão Comprido é o

latossolo vermelho, que é um solo antigo, não hidromórfico, bem estruturado, profundo

(acima de 1,5m), com horizonte B bem definido (acima de 50 cm), e muito poroso, o que o

torna bem drenado. Apesar de bem estruturado e com uma boa drenagem, quando se

encontra desnudo, torna-se altamente suscetível à erosão.

O clima característico da bacia apresenta duas estações bem definidas: uma chuvosa e

quente, que se estende de outubro a março, e outra fria e seca, de abril a setembro. A região

apresenta precipitação média anual de 1.600mm e temperatura anual varia em média de 18

a 22ºC (Lima, 2004).

A região destaca-se pela olericultura, com grande variedade de hortaliças presente no local,

como por exemplo, cenoura (Daucus carota L.), beterraba (Beta vulgaris L.), morango

(Fragaria ananassa Duch.), tomate (Lycopersicon esculentum Mill.), alface (Lactuca

sativa L.), agrião (Lepidium sativum L.), couve (Brassica oleracea L.), entre outras. Outra

atividade importante é a fruticultura, com destaque para a produção de goiaba (Psidium

guajava), mexerica poucan (Citrus aurantium L.), entre outras.

31

O principal método de irrigação praticado na região é o sistema de aspersão convencional.

A irrigação por sulcos praticamente inexiste, e o sistema de irrigação localizada ainda é

pouco utilizado.

Figura 5.1 – Localização da bacia do córrego Capão Comprido (Fernandes, 2005).

Para o estabelecimento das áreas experimentais foram selecionadas três áreas distintas em

uma propriedade na bacia. O local escolhido para a realização do experimento é uma

propriedade particular, localizada na margem esquerda do córrego Capão Comprido. Na

figura 5.2, é apresentada uma imagem do satélite QUICKBIRD 2, apenas para fins

ilustrativos, em que é possível visualizar a bacia do córrego Capão Comprido e, em

destaque, a propriedade selecionada.

32

Figura 5.2 – Bacia do Córrego Capão Comprido, com destaque para a propriedade selecionada para a realização do experimento e para a

estação fluviométrica da bacia (modificado - Fernandes, 2005).

33

A figura 5.3 ilustra a imagem composta pelas bandas pancromática e multiespectral do

satélite QUICKBIRD 2, obtida em 03 de agosto de 2003, com resolução espacial de 2,8 m,

classificada por Fernandes (2005) com auxílio da ferramenta de classificação ClaTex,

implantada no software Spring, de distribuição gratuita.

Figura 5.3 – Classificação da imagem do QUICKBIRD 2, com resolução espacial de 2,8

m (Fernandes, 2005).

No presente trabalho, as classes representadas na figura 5.3 foram reagrupadas em cinco

classes mais abrangentes. A primeira classe, denominada áreas cultivadas, abrange as

classes originais de horticultura 1 e horticultura 2. A segunda classe, denominada áreas

naturais, corresponde às classes originais campo limpo, campo cerrado e cerrado. A

terceira classe, denominada floresta, corresponde às classes originais mata ciliar,

reflorestamento e fruticultura. A quarta classe corresponde à classe original solo exposto. A

quinta classe corresponde à classe original área construída.

A bacia Capão Comprido foi dividida, portanto, em cinco classes de acordo com os

diferentes tipos de uso e ocupação do solo presentes na mesma. As cinco classes resultaram

de um agrupamento das classes definidas por Fernandes (2005) pro meio da classificação

de uma imagem de satélite fusionada, baseada em reconhecimento de campo e

interpretação visual das imagens. A imagem fusionada é resultante da composição de uma

34

imagem pancromática, com resolução espacial de 0,70 m, e de uma imagem multiespectral,

com resolução de 2,80 m, ambas do satélite QUICKBIRD 2, captadas no dia 03 de agosto

de 2003. Como resultado foi obtida uma imagem colorida, com resolução de 0,70 m.

A propriedade selecionada possui uma área total de 18 ha, com apenas 10 ha aproveitados

para fins comerciais, onde são cultivadas diversas espécies de hortaliças. Buscou-se, por

ser uma propriedade particular com fins lucrativos, uma interferência mínima em seu

cotidiano. Por isso foram respeitadas as práticas agrícolas utilizadas localmente, inclusive

quanto a disposição dos canteiros. Foram, então, montadas parcelas, onde as amostras

foram recolhidas. Na figura 5.4 são mostradas diversas vistas da propriedade em questão.

Figura 5.4 – Diversas vistas da propriedade, localizada na bacia do córrego Capão

Comprido, onde o experimento foi realizado.

A bacia do Capão Comprido está inserida na bacia do Descoberto, na qual é desenvolvido

o Projeto “Definição de Requerimento de Resolução Espacial e Temporal para

Monitoramento de Quantidade e Qualidade da Água em Bacias Hidrográficas”, financiado

pela FNCT/CT-HIDRO, em convênio com a FINEP-FINATEC, e executado pelo

35

Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos da UnB. Na

figura 5.5, é apresentada a bacia do Descoberto, com a distribuição da rede de pluviógrafos

e linígrafos, que fazem parte desse projeto de amplo monitoramento da quantidade e da

qualidade da água..

Figura 5.5 – Estações pluviométricas e linígrafos distribuídos pela bacia do lago

Descoberto (Barnez, 2004).

36

5.1.1 - Tamanho das parcelas

Para a determinação do tamanho das parcelas que seriam montadas na fase experimental do

presente trabalho, buscou-se embasamento na literatura. Pôde-se observar que, na

literatura, o tamanho da parcela é muito variado. Cogo et al. (2003) instalaram parcelas de

24m de comprimento, no sentido da declividade, por 50 cm de largura (12m²). Beutler et

al. (2003) utilizaram parcelas de 11m de comprimento por 4m de largura (44m²). Em

experimento realizado por Pardini et al. (2003), em que se buscou estudar o efeito do uso

do solo em uma bacia rural, semelhante ao que foi realizado neste trabalho, os autores

definiram uma área de 8m de comprimento por 4,5m de largura (36m²).

Para o presente trabalho optou-se por um tamanho de parcela intermediário. As parcelas

instaladas nas áreas cultivadas abrangeram 24 m² (8m x 3m) e a parcela instalada na área

com cobertura natural encerrou 3 m de largura e 9 m de comprimento (27 m²).

5.1.2 - Análise química do solo

Foram coletadas duas amostras de solo para análise da fertilidade do solo. A primeira

amostra foi coletada na área onde estava sendo cultivado agrião, parcela 1; a segunda

amostra, onde estava sendo cultivada cebolinha, parcela 2. As análises seguiram as

metodologias da EMBRAPA de análise química para avaliação de fertilidade do solo

presentes em Silva et. al. (1999), e seus resultados são apresentados na tabela 5.1.

Analisando-se os dados de fertilidade do solo apresentados na tabela 5.1, pode-se notar que

os teores de nutrientes encontrados nos solos analisados estão próximos aos teores

apresentados por Adámoli et. al. (1986) para latossolo vermelho-escuro.

O teor de matéria orgânica no solo em ambas as amostras é alto, que pode ser devido ao

fato das áreas estarem localizadas próximas à margem do córrego. Em ambas as amostras o

solo apresentou deficiência em cálcio e baixa capacidade de troca catiônica, entretanto os

teores de potássio e magnésio são considerados altos.

37

O teor de fósforo encontrado na parcela 1 é considerado baixo. Para a parcela 2, o teor de

fósforo é considerado alto. Essa diferença nos teores de levar a uma variação na perda de

fósforo nas parcelas 1 e 2.

Tabela 5.1 – Resultados das análises das amostras de solo coletadas nas parcelas.

Parâmetro Parcela 1 Parcela 2

pH em água 6,0 5,8

Ca + Mg (mE/100ml) 3,0 1,9

Ca (mE/100ml) 1,9 0,6

K (mE/100ml) 0,57 0,38

Na (mE/100ml) 0,04 0,04

Acidez total (H +Al) (mE/100ml) 3,4 5,0

CTC (mE/100g) 8,91 7,92

% Al 0 0

% V 62 37

C orgânico (g/Kg) 66,6 40,6

N orgânico (g/Kg) 3,33 2,03

Matéria orgânica (g/Kg) 114,6 69,8

P (mg/dm³) 16 66

38

6 - METODOLOGIA

6.1 - MONTAGEM DAS PARCELAS EXPERIMENTAIS EM CAMPO

O primeiro aspecto relevante na escolha dos locais para a instalação das parcelas foi o tipo

de cobertura vegetal na área. Na primeira área selecionada, cultivava-se agrião, na segunda

área, cebolinha (Allium fistulosum) e a terceira área se apresentava com cobertura natural

de cerrado campo sujo.

As parcelas, montadas nas áreas cultivadas, abrangeram dois canteiros e três valas entre os

canteiros. Portanto, a posição dos canteiros, que fizeram parte de cada parcela, em relação

ao declive do terreno, também foi um ponto levantado na escolha das áreas. Na parcela 1,

com cobertura de agrião, os canteiros estavam montados no sentido do declive, já os

canteiros que compuseram a parcela 2, onde se cultivava cebolinha, encontravam-se

aproximadamente ao longo de curva de nível. A área com cobertura natural foi delimitada,

como a parcela 1, no sentido do declive do terreno.

A figura 6.1 apresenta imagem do satélite QUICKBIRD 2, capturada em 02/08/2003, na

banda pancromática, com resolução espacial de 0,70m. Essa imagem corresponde à

propriedade selecionada para a realização do experimento e nela estão destacadas as três

áreas que foram escolhidas para a montagem das parcelas.

Para a montagem das parcelas foram utilizados: chapas de aço galvanizado, número 18,

com 0,20 m de largura e diversos comprimentos; calha semicircular de PVC, com 3m de

comprimento e seus respectivos terminais, vedações e bocal de saída; reduções para que o

diâmetro da saída de água da calha fosse compatível ao diâmetro do bocal do galão de

armazenamento de água; mangueira de plástico transparente, com 40 mm de diâmetro;

tubo de PVC e um galão de plástico de 50 L para adução e armazenamento da água

coletada pela calha (Figura 6.2).

39

Figura 6.1 – Propriedade onde foi realizado o experimento. Em destaque as áreas selecionadas para a montagem das parcelas.

Área 1

Área 2

Área 3

40

(a) (b)

(c) (d)

Figura 6.2 – Montagem das parcelas experimentais. (a) – vista da calha, do conjunto

redutor e do galão de armazenamento de água. (b) – vista da calha e da chapa galvanizada.

(c) – conjunto de redutores e a mangueira para a saída da água da calha. (d) – entrada da

mangueira no recipiente armazenador.

Para a realização do trabalho, o tamanho das parcelas foi definido de acordo com a área

cultivada. Devido à propriedade selecionada para a realização do presente trabalho ser

particular, não foi possível fazer alterações em seu sistema de cultivo. Dessa forma as áreas

das parcelas instaladas nas áreas cultivadas foram delimitadas em canteiros já existentes no

local.

Para a obtenção dos dados pluviométricos da região, foi instalado na propriedade, no final

do mês de dezembro do ano de 2004, um pluviógrafo, modelo RG2, fabricado pela Onset

Computer Corporation, dos EUA.

41

Foi realizado o levantamento topográfico das parcelas experimentais. Para levantamento da

altimetria foi utilizado um nível a laser. Nas três parcelas foram levantadas as coordenadas

(X e Y) e as cotas de nove pontos, no limite e interior de cada parcela.

6.1.1 - Primeira montagem das parcelas experimentais

A primeira parcela instalada foi montada em área cultivada com agrião, com os canteiros

no sentido da declividade. Apresentava 15 m de comprimento e 3 m de largura, perfazendo

uma área de 45 m2. Na extremidade superior foi colocada uma chapa galvanizada com 0,20

m na altura e 3 m no comprimento. Já na extremidade inferior, foi colocada a calha

semicircular para a coleta da água advinda do escoamento superficial. Na saída do bocal

foi instalado um conjunto de redutores e mangueira para conduzir a água ao galão

destinado ao armazenamento. Esse galão encontrava-se em uma escavação no solo.

A segunda parcela foi montada em uma área em que os canteiros estavam sendo cultivados

com cebolinha, perpendicular ao declive. O processo de instalação foi semelhante ao da

primeira parcela. A área da parcela em questão é maior, apresentando 12 m de

comprimento e 6 m de largura (72 m2). Nessa parcela de 6m de largura foi necessário o uso

de 2 calhas, cada uma com 3 m, emendadas.

Entretanto, após duas coletas de amostras essas duas parcelas foram desmontadas pelos

funcionários locais, pois era necessária a preparação do solo para receber novo cultivo. Os

canteiros onde estava montada a primeira parcela foram rearranjados, sendo plantado em

seu lugar alface. A área da segunda parcela permaneceu em pousio enquanto não era

plantado um novo ciclo da cultura.

Por essa razão, as parcelas foram realocadas em outras áreas da propriedade. Os dados

obtidos nas duas coletas das parcelas desmontadas foram desprezados.

42

6.1.2 - Segunda montagem das parcelas experimentais

A nova parcela 1 foi montada no dia 30 de janeiro de 2005, em local próximo ao da

primeira instalação de parcela, com dimensões de 8 m de comprimento e 3 m de largura

(24 m2), também com cultivo de agrião, com os canteiros no sentido da declividade. A área

apresenta declividade de 8,7% (Figura 6.3). Como na primeira instalação, foi colocada uma

chapa galvanizada na extremidade superior da parcela e uma canaleta, de PVC, na

extremidade inferior. No bocal de saída da calha foi colocado o sistema redutor, com

mangueira de plástico, para conduzir a água ao galão (Figura 6.5).

A parcela 2 foi instalada no final do mês de fevereiro de 2005. Na área escolhida estava

sendo cultivada cebolinha, com os canteiros montados perpendicularmente à declividade,

de 3,6% (Figura 6.4). Essa parcela foi montada com uma área total de 24 m2 (8 m x 3 m) e

o sistema coletor semelhante ao da parcela 1 (Figura 6.6).

A parcela 3, com área de 27 m2 (9 m x 3 m) foi montada a montante das duas primeiras

parcelas, em uma área com cobertura vegetal natural correspondente a cerrado campo sujo

(Figura 6.7). A parcela apresenta uma declividade de 18,4% (Figura 6.8), tendo sido

totalmente delimitada por chapas galvanizadas, com a calha para a coleta da água escoada

posicionada na extremidade inferior da parcela e o sistema coletor semelhante ao das

parcelas anteriormente descritas.

Nas parcelas 1 e 2, foram utilizadas chapas galvanizadas apenas para delimitar o

comprimento dos canteiros que fariam parte das parcelas, sem a utilização de chapas nas

laterais. Como o solo era trabalhado, não houve necessidade de revolvê-lo para colocar as

chapas. Na instalação da parcela 3, ao contrário das parcelas 1 e 2, houve um grande

revolvimento no solo, uma vez que ela foi totalmente delimitada por folhas de chapa

galvanizada, de difícil fixação no solo não trabalhado.

Mesmo sendo conhecida a influência da declividade no processo de perda de solo, não foi

possível padronizar as declividades das três parcelas, uma vez que características das

parcelas não poderiam ser alteradas, por não ser possível interferir no cotidiano da

propriedade.

43

Figura 6.3 – Esquema da parcela 1.

44

Figura 6.4 – Esquema da parcela 2, com posição da calha e pontos cotados.

(a) (b)

Figura 6.5 – Fotos da parcela de número 1, cultivada com agrião.

45

(c) (d)

Figura 6.6 – Fotos da parcela de número 2, cultivada com cebolinha.

(a) (b)

Figura 6.7 – Parcela de número 3, montada em uma área natural.

Uma dificuldade surgiu nas parcelas de número um e dois. Os buracos, onde se

encontravam os recipientes coletores de água, começaram a apresentar surgência de água, e

em conseqüência os galões flutuaram, fechando, assim, a entrada de água. Foi necessária a

cravação de hastes de ferro, em forma de “L”, rentes ao solo, para fixação dos galões.

46

Figura 6.8 – Esquema de montagem da parcela 3, com posição da calha e pontos cotados.

Outro problema enfrentado foi com as mangueiras de plástico transparente. As mesmas,

quando expostas ao sol, reduziram em seu comprimento. Foi colocado, acoplado ao

conjunto de reduções, um tubo de PVC, com diâmetro de 40 mm, até perto do galão. Só

então era colocada a mangueira, para fazer a conexão entre o tubo e o galão. A parte da

mangueira que entrava em contato com o solo foi enterrada. Dessa maneira apenas uma

pequena parte da mangueira permaneceu exposta ao sol.

É fundamental destacar o comportamento das duas espécies cultivadas nos canteiros, com

relação ao crescimento e à cobertura vegetal proporcionada, por cada uma, ao solo. O

agrião é uma espécie de comportamento rasteiro. No final do seu ciclo de vida apresenta

um fechamento completo da área onde está sendo cultivado, inclusive das valas entre os

canteiros, como pode ser observado na figura 6.9 (a). Já a cebolinha não proporciona uma

47

cobertura do solo, por seu porte ereto, chegando a atingir uma altura entre 30 e 40 cm. Essa

diferença de cobertura interfere diretamente no desprendimento das partículas do solo e,

consequentemente, no transporte de sedimentos.

(a) (b)

Figura 6.9 – Diferença entre porte das espécies cultivadas nas parcelas. (a) – Cultura do

agrião estabelecida, no final do ciclo produtivo. (b) – Cultivo de cebolinha.

O controle da adubação foi outro problema enfrentado durante o período do experimento.

Como as adubações na propriedade foram realizadas de acordo com a prática local, não foi

possível fazer o controle das quantidades aplicadas.

Na parcela de número 1, cuja cobertura vegetal era agrião, a adubação, no plantio, foi

realizada com NPK (4-14-8). Após 15 dias da data do plantio, no dia 05 de fevereiro de

2005, foi realizada a primeira adubação de cobertura, com NPK (20-0-20). Essa adubação

de cobertura foi repetida após 15 dias da realização da primeira adubação de cobertura, no

dia 19 de fevereiro de 2005. Uma terceira adubação de cobertura foi feita, dessa vez com

uréia ((NH2)2CO), no dia 05 de março de 2005. As adubações de cobertura eram feitas a

lanço. O agrião foi colhido no dia 02 de abril de 2005.

Na parcela de número 2, com cebolinha, não foi realizada adubação no plantio. A primeira

adubação de cobertura, com NPK (20-0-20), foi feita no dia 14 de fevereiro de 2005. A

segunda, com uréia, foi realizada no dia 26 de fevereiro de 2005. Após as duas primeiras

adubações de cobertura, se deu a primeira colheita, no dia 09 de março de 2005. Após a

colheita, foram realizadas duas adubações de cobertura, semelhante às primeiras, nos dias

16 e 31 de março de 2005.

48

6.2 - COLETA DAS AMOSTRAS

6.2.1 - Coletas de amostras nas parcelas

As coletas das amostras foram quase sempre realizadas na manhã subseqüente a um evento

pluviométrico que havia ocorrido no dia anterior ou na madrugada do mesmo dia.

Para as coletas, os recipientes de armazenamento eram retirados das valas. Após a retirada,

quando o recipiente estava completamente cheio, era descartada parte do volume da

amostra, a fim de permitir a homogeneização do volume residual no recipiente, para

posteriormente coletar-se a amostra em uma garrafa plástica com volume de 500 mL.

As coletas foram realizadas nos dias 02, 11, 12, 13, 18, 20, 23, 25 e 28 do mês de fevereiro

e nos dias 01, 03, 04, 07, 08, 17, 27, 29 e 30 do mês de março do ano de 2005.

6.2.2 - Coletas de amostras no córrego do Capão Comprido

Nos dias 17 e 29 de março de 2005, foram coletadas amostras diretamente no córrego

Capão Comprido. No primeiro dia de coleta, a amostragem ocorreu das 16h35 às 18h50.

Essa coleta ocorreu após um evento de precipitação, com intensidade média de 1,11 mm/h,

altura de precipitação de 2 mm e duração de 1,8 horas. As amostras foram coletadas a cada

cinco minutos. Já a coleta do dia 29 de março de 2005 ocorreu entre dois eventos de

precipitação. O primeiro evento com uma intensidade média de 5,57 mm/h, altura de

precipitação de 24,13 mm e duração de 4,3 horas e o segundo evento com uma intensidade

média de 5,9 mm/h, altura de precipitação de 14,73 mm e duração de 2,5 horas. A coleta

teve início às 15h, após o término da primeira precipitação. A coleta cessou às 16h50, e

também foi realizada com um intervalo de cinco minutos entre cada amostragem.

Devido ao grande número de amostras coletado e ao tempo requerido para analisá-las,

efetuou-se uma seleção das amostras, tendo as demais sido desprezadas. Do primeiro

evento foram selecionadas sete amostras, relativas aos horários 16h40, 17h05, 17h35,

18h05, 18h35, 18h40 e 18h50. O critério para a seleção dessas amostras foi o de desprezar-

se a primeira amostra coletada, retendo-se a segunda amostra para ser análise. As demais

49

amostras foram selecionadas em intervalos de tempo, aproximado, de 30 minutos. As duas

últimas amostras coletadas foram incluídas para análise.

No segundo evento amostrado foram selecionadas as amostras referentes aos seguintes

horários: 15h, 15h45, 16h20, 16h45, 16h50. Para a seleção das amostras coletadas foi

definido que seriam analisadas duas amostras antes do início do segundo evento de

precipitação, uma coletada no momento do início da precipitação e duas amostras coletadas

durante o segundo evento.

O Projeto “Definição de Requerimento de Resolução Espacial e Temporal para


pela FNCT/CT-HIDRO, em convênio com a FINEP-FINATEC e executado pelo Programa

de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos da UnB, realiza coletas

de amostras quinzenais no córrego Capão Comprido que são analisadas para nitrato, nitrito,

nitrogênio amoniacal, fósforo reativo e total, sólidos suspensos e totais, pH, condutividade,

entre outros parâmetros. Além dos dados de nível coletados no linígrafo instalado na

estação fluviométrica do PTARH, da UnB, no córrego que realiza leituras em um intervalo

de 15 minutos.

6.3 - ANÁLISE LABORATORIAL DAS AMOSTRAS

As amostras eram levedas, assim que coletas, para o Laboratório de Análise de Água

(LAA), pertencente ao PTARH na UnB, onde foram analisadas.

Na literatura os principais parâmetros analisados são nitrato, nitrito, nitrogênio amoniacal,

fósforo em solução e particulado e para sólidos suspensos, com base nisso, foi decidido que

as amostras seriam analisadas para nitrogênio amoniacal, nitrato, nitrito, fósforo reativo, ou

ortofosfato, fósforo total, sólidos suspensos, sólidos dissolvidos e sólidos totais, de acordo

com os procedimentos do “Standard Methods for the Examination of the Water and

Wastewater”.

Para avaliar o procedimento a adotar para a análise do nitrogênio amoniacal das amostras,

foi realizada a leitura pelo método colorimétrico de Nessler, para baixas concentrações,

entre 0 e 2,50 mg/L NH3-N, em um comprimento de onda de 425 nm, empregando-se água

50

destilada para calibrar o aparelho. Como esse método necessitava de água destilada como

referência e a amostra apresentava cor verdadeira amarelada, observou-se, pela leitura da

absorbância das amostras sem os reagentes e após a adição dos mesmos, que a cor

apresentava interferência na medida final de nitrogênio amoniacal. Optou-se, então, pela

utilização de eletrodo para a leitura desse parâmetro. Para tanto era necessária a calibração

do eletrodo e a construção de uma curva padrão. Após a construção da curva padrão, ficou

constatado que a medida da concentração de nitrogênio amoniacal estava abaixo da faixa

medida pelo eletrodo. Foi decidido então, com base nessas experiências, que não seria

efetuada a medida desse parâmetro um vez que a quantidade de nitrogênio amoniacal

presente nas amostras não era significativa.

Para o nitrato foi utilizado o método colorimétrico de redução por coluna de cádmio, para

faixa de concentrações entre 0 e 30 mg/L NO-3

-N, no comprimento de onda de 500 nm.

Para esse parâmetro utilizou-se a faixa de altas concentrações por essa faixa empregar

como referência a própria amostra, e porque no laboratório só havia reagentes para essa

faixa.

Para o nitrito utilizou-se o método colorimétrico Diazotization, para baixas concentrações,

entre 0 e 0,300 mg/L NO-2

-N, no comprimento de onda de 507 nm. Esse método, como o

do nitrato, também não apresentou problemas de interferência pela cor por ser utilizada a

própria amostra como referência.

Para fósforo reativo, foi utilizado o método colorimétrico de ácido ascórbico, entre 0 e 2,50

mg/L PO43-

, em um comprimento de onda de 890 nm, que usava como branco a própria

amostra. Contudo, a interferência da cor verdadeira no resultado final era insignificante,

por causa do comprimento de onda utilizado.

O método colorimétrico utilizado para a medida do parâmetro de fósforo total foi o de

digestão ácida com persulfato de sódio, no mesmo comprimento de onda usado para

ortofosfato, e abrangendo uma faixa de 0,00 a 3,50 mg/L PO43-

. Vale ressaltar que as

primeiras amostras coletadas não foram analisadas para esse parâmetro por não haver

reagentes para as mesmas.

51

Para sólidos suspensos, eram filtrados 100 mL de amostra homogeneizada em um filtro de

fibra de vidro, onde previamente eram filtrados 100 mL de água destilada, que

posteriormente era levado para a estufa à uma temperatura de 105o C, e finalmente pesado.

Após a filtração da amostra, o filtro era levado novamente à estufa e, após duas horas,

pesado novamente. O total de sólidos suspensos era obtido pela diferença de peso do filtro

entre as pesagens.

O processo para a determinação de sólidos totais era semelhante ao processo para sólidos

suspensos, ou seja, por diferença de pesos. Entretanto, em lugar de se utilizar filtro, eram

utilizados cadinhos de porcelana, previamente pesados, onde se colocava 100 mL de

amostra. Os cadinhos eram, então, levados à estufa, à 105o C, por 24 horas. Após esse

período na estufa, os cadinhos eram novamente pesados. Para valoração do total de sólidos

dissolvidos calcularam-se as diferenças entre os sólidos totais e os sólidos suspensos de

cada amostra.

52

7 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

7.1 - RESULTADOS DAS ANÁLISES LABORATORIAIS DAS AMOSTRAS

As amostras de água coletadas em campo foram analisadas em laboratório para a

determinação da concentração de diversos parâmetros. A seguir serão apresentados e

discutidos os resultados de tais análises.

Os dados de concentração obtidos nas parcelas, apenas para os eventos em que não houve

transbordamento do recipiente armazenador, foram confrontados com as respectivas

intensidades de precipitação. Buscou-se verificar a existência de alguma tendência do

comportamento do nitrato em resposta à intensidade de precipitação. É importante ressaltar

que não foram feitas análises estatísticas de correlação entre os parâmetros e a precipitação

por causa da pequena quantidade de dados.

Com a análise dos dados, pode-se perceber que ocorreu uma grande variação nos valores

das concentrações de todos os parâmetros. Essa variabilidade é citada em outros estudos,

como no apresentado por Vagstad et al. (2000). Com os resultados obtidos no estudo, os

autores chegaram a conclusão de que a perda de nutrientes é muito influenciada pelas

características do evento, levando a uma grande variação de perdas de nutrientes ao longo

do tempo.

Na tabela 7.1 são mostradas as concentrações de nitrato, em mg/L, nas amostras analisadas,

nos dias de coleta, nas três parcelas. Assim como nos resultados encontrados por Soileau et

al. (1994), a concentração de nitrato é influenciada, principalmente, pela adubação, como

pode ser observado na amostra dos dias 20 de fevereiro e 07 de março da parcela 1,

coletadas após adubações de cobertura realizadas em 19 de fevereiro (aproximadamente

1,2 Kg de NPK 20-00-20, na parcela experimental) e 05 de março (aproximadamente 1,4

Kg de Uréia, na parcela experimental). A adubação foi realizada a lanço e as quantidades

de adubação aplicada sobre a área de um canteiro foram estimadas considerando

lançamento uniforme.

A primeira adubação de cobertura realizada na parcela 2 não pôde ser acompanhada, pois a

parcela ainda não havia sido montada. Já, na segunda adubação, realizada no dia 26 de

53

fevereiro (aproximadamente 1,4 Kg de Uréia, na parcela experimental), pôde-se observar

um incremento na concentração de nitrato na amostra coletada no dia 28 de fevereiro.

Na parcela 3, verifica-se uma diferença entre os resultados de fevereiro e março. As

concentrações obtidas no mês de fevereiro estavam acima de 2,0 mg/L, enquanto, no mês

de março, se aproximam a zero. Apesar disso, ambas as faixas de concentrações

encontram-se dentro do esperado para uma área natural. No princípio das coletas, o

revolvimento do solo durante a instalação da parcela provavelmente foi responsável pelo

registro de concentrações mais altas, como anotado, por exemplo, no dia 02 de fevereiro de

2005.

Tabela 7.1 – Concentrações de nitrato, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em

destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento.

Data Parcela 1 Parcela 2 Parcela 3

2/fev 6,2 --- 8,2

11/fev 4,7 --- 4,1

12/fev 2,9 --- 5,9

13/fev 5,1 --- 3,5

18/fev 4,9 --- 6,0

20/fev 9,0 --- NE

23/fev 10 --- 3,1

25/fev 2,7 4,1 2,9

28/fev 5,3 6,0 2,1

1/mar 5,7 4,4 0,4

3/mar 6 3,4 0,0

4/mar 1,5 1,2 NE

7/mar 4,5 2,7 0,0

8/mar 4,2 2,6 0,0

17/mar 7,0 3,0 NE

27/mar 8,4 1,9 0,9

29/mar 4,0 1,8 0,0

30/mar 1,6 1,3 0,0

Onde: NE - os dias onde não houve escoamento em uma parcela

--- que a parcela ainda não havia sido montada.

54

Na figura 7.1 (a) é apresentada a tendência do comportamento das concentrações de nitrato

com as intensidades de precipitação Para a construção dos gráficos foram utilizados os

valores de concentração e de intensidade de precipitação apenas dos dias em que não houve

transbordamento dos galões armazenadores, com os demais dados descartados. A parcela 2

apresentou apenas um evento em que não houve transbordamento, e por isso não foi

utilizada na construção dos gráficos de tendência de comportamento.

Figura 7.1 – Tendência de comportamento entre a concentração de nitrato e a intensidade

média de precipitação.

É possível notar que na figura 7.1 a concentração da parcela 1 apresenta uma tendência a

diminuir com o aumento da intensidade de precipitação. Enquanto a parcela 3 não

apresenta uma tendência de comportamento destacada.

Uma explicação possível é o fato do nitrato ter carga negativa, sendo por isso repelido

pelas partículas do solo, não sendo adsorvidos pelas partículas do solo, e assim

permanecem na solução do solo. Desse modo, além desse parâmetro ser mais suscetível à

lixiviação, há uma diluição da concentração do mesmo com o acréscimo de água escoada.

Nitrato

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

i média (mm/h)

C (mg/l)

Parcela 1

Parcela 3

55

Na tabela 7.2 são mostradas as concentrações de nitrito, em mg/L, nas amostras analisadas,

nas parcelas experimentais, em cada dia de coleta.

Tabela 7.2 – Concentrações de nitrito, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em



2/fev 0,01 --- 0,013

11/fev 0,023 --- 0,004

12/fev 0,030 --- 0,009

13/fev 0,038 --- 0,001

18/fev 0,034 --- 0,242

20/fev 0,104 --- NE

23/fev 0,186 --- 0,007

25/fev 0,027 0,252 0,001

28/fev 0,104 0,047 0,005

1/mar 0,123 0,049 0,002

3/mar 0,146 0,016 0,005

4/mar 0,07 0,019 NE

7/mar 0,031 0,031 0,004

8/mar 0,013 0,022 0,006

17/mar 0,095 0,02 NE

27/mar 0,102 0,008 0,007

29/mar 0,046 0,036 0,007

30/mar 0,031 0,048 0,003



Para os dados de nitrito, dois resultados, um na parcela 2 e outro na parcela 3, mostraram-

se discrepantes com relação aos demais dados coletados nas respectivas parcelas. Na

primeira amostra coletada na parcela 2, o resultado obtido foi muito acima dos demais

resultados obtidos na parcela. Na parcela 3, o resultado do dia 18 de fevereiro apresenta

problema semelhante. Esses resultados podem ter sido encontrados devido a problemas tais

como possível contaminação das amostras, problemas com o reagente, não foram

considerados na análise.

56

Ao analisar os resultados da parcela 1, nota-se um aumento na concentração após a

adubação de cobertura realizada no dia 19 de fevereiro, entretanto esse aumento se mantém

até o final das coletas. Na parcela 2 observa-se uma resposta positiva da concentração

provavelmente devido à adubação de cobertura realizada no dia 26 de fevereiro.

Na figura 7.2 é apresentada a tendência de comportamento das concentrações de nitrito

com as intensidades de precipitação.

Figura 7.2 – Tendência de comportamento entre a concentração de nitrito e a intensidade

média de precipitação.

Como esperado, a tendência de comportamento do nitrito foi semelhante ao

comportamento do nitrato. Na parcela 1 pode-se verificar uma tendência a diminuir com o

aumento da intensidade de precipitação. Enquanto a parcela 3 não é possível destacar uma

tendência de comportamento.

Como o nitrato, o nitrito tem carga negativa, não permanecendo adsorvido às partículas do

solo e assim também permanece na solução do solo. Desse modo, está suscetível à uma

diluição da concentração com o acréscimo de água precipitada.

Nitrito

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

i média (mm/h)

C (mg/l)

0,000

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,010

Parcela 1

Parcela 3

57

Os dados de concentração para o parâmetro de fósforo reativo, de cada parcela, analisados

após cada coleta, são mostrados na tabela 7.3. Os resultados das análises para fósforo total,

de cada parcela, são apresentados na tabela 7.4, para cada data de coleta de água.

Tabela 7.3 – Concentrações de fósforo reativo, em mg/L, das amostras nas três parcelas.

Em destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento.


2/fev 1,45 --- 2,32

11/fev 0,92 --- 0,27

12/fev 1,26 --- 0,22

13/fev 1,15 --- 0,11

18/fev 0,99 --- 0,08

20/fev 1,03 --- NE

23/fev 0,52 --- 0,13

25/fev 0,9 1,34 0,21

28/fev 0,84 1,1 0,20

1/mar 0,49 1,25 0,13

3/mar 0,59 1,65 0,05

4/mar 0,37 1,63 NE

7/mar 1,18 2,39 0,12

8/mar 0,54 1,74 0,02

17/mar 0,6 1,92 NE

27/mar 0,21 0,66 0,06

29/mar 0,24 1,22 0,07

30/mar 0,53 1,36 0,24



Não é possível verificar a influência da adubação na concentração de fósforo devido ao

fato da adubação fosfatada ter sido realizada na época do plantio e apenas para a parcela 1.

Na parcela 2 não foi realizada adubação no plantio. As concentrações de fósforo reativo, na

parcela 1 apresentaram a tendência de diminuírem com o passar do tempo, o que pode ser

devido à adubação fosfatada ter sido feita no plantio.

58

Tabela 7.4 – Concentrações de fósforo total, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em



2/fev SR --- SR

11/fev SR --- SR

12/fev SR --- SR

13/fev SR --- SR

18/fev 3,03 --- 0,98

20/fev 4,17 --- NE

23/fev 1,38 --- 0,77

25/fev 1,8 2,15 0,88

28/fev 3,66 2,28 1,36

1/mar 1,63 2,17 1,27

3/mar 1,51 2,53 0,73

4/mar 1,2 3,00 NE

7/mar 1,98 2,89 1,31

8/mar 1,32 3,7 0,31

17/mar 1,06 3,26 NE

27/mar 0,59 1,27 0,64

29/mar 0,84 1,89 0,54

30/mar 1,00 1,61 0,53


SR - sem reagentes para realizar as análises


Na figura 7.3 é apresentada a tendência de comportamento entre as concentrações de

fósforo reativo e as intensidades de precipitação. O gráfico de tendência de comportamento

entre a concentração de fósforo total e intensidade de precipitação foi descartado, devido

ao reduzido número de dados para a construção do gráfico.

Na parcela 1, pode-se notar que a concentração de fósforo reativo apresentou uma

tendência a aumentar com o aumento da intensidade de precipitação, apesar de um valor ter

sido relativamente baixo. Na parcela 3, ocorreu a mesma tendência, entretanto de maneira

suave. Isso indica que a intensidade da precipitação exerce influência sobre a perda de

fósforo do solo.

59

Figura 7.3 – Tendência de comportamento entre a concentração de fósforo reativo e a

intensidade de precipitação.

Os dados de concentração de sólidos suspensos e sólidos totais, em cada parcela, para os

dias de coletas de amostras, são mostrados nas tabelas 7.5 e 7.6, respectivamente.

Como era esperado, a concentração de sólidos suspensos e totais foi maior na parcela 1,

devido a seus canteiros estarem montados no sentido da declividade, com um maior

comprimento de rampa que a parcela 2, e ao fato de o agrião ter proporcionado uma

cobertura completa do solo apenas no final de seu clico de cultivo. Pode-se observar que há

uma queda significativa nas concentrações de sólidos suspensos e totais a partir do dia 17

de março de 2005 na parcela 1, quando o agrião encontrava-se totalmente estabelecido,

proporcionando a cobertura completa do solo.

A parcela 3 apresentou, em média, as menores concentrações de sólidos suspensos e totais,

como também era esperado por ser uma área natural. Entretanto, os primeiros dados dessa

parcela mostraram-se muito acima dos valores normais, isso por conseqüência do

revolvimento do solo realizado no momento de instalação da parcela.

P reativo

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

i média (mm/h)

C (mg/l)

Parcela 1

Parcela 3

60

Pode-se notar, ainda, a influência da cobertura vegetal no transporte de sedimentos. Na

parcela 1, no final do ciclo do agrião, que foi colhido no dia 02 de abril, é possível notar

uma queda drástica na concentração de sólidos transportados, apesar da grande declividade

e dos canteiros estarem no sentido da declividade. Isso pode ser explicado pelo fato do

agrião, no final do ciclo vegetativo, com a cultura totalmente estabelecida, proporcionar

uma cobertura vegetal completa do solo. Esse fato foi confirmado por Soileau et al. (1994),

quando os autores relataram que as maiores perdas de solo ocorreram em eventos de

precipitação anteriores ao estabelecimento da cultura.

Tabela 7.5 – Concentrações de sólidos suspensos, em mg/L, das amostras nas três parcelas.

Em destaque os resultados dos eventos onde não houve transbordamento.


2/fev 774 --- 2132

11/fev 1781 --- 1020

12/fev 2024 --- 627

13/fev 1142 --- 532

18/fev 3056 --- 604

20/fev 642 --- NE

23/fev 776 --- 308

25/fev 1740 1332 288

28/fev 704 119 100

1/mar 483 243 269

3/mar 1524 171 163

4/mar 557 628 NE

7/mar 1862 860 390

8/mar 1624 1654 299

17/mar 190 91,0 NE

27/mar 66,0 266 44

29/mar 63,0 396 135

30/mar 59,0 280 167



61

Tabela 7.6 – Concentrações de sólidos totais, em mg/L, das amostras nas três parcelas. Em



2/fev 1031 --- 7121

11/fev 1922 --- 1292

12/fev 2294 --- 764

13/fev 1383 --- 719

18/fev 3471 --- 809

20/fev 1110 --- NE

23/fev 861 --- 404

25/fev 1809 1378 304

28/fev 740 172 124

1/mar 496 281 310

3/mar 1666 228 170

4/mar 655 734 NE

7/mar 1976 940 478

8/mar 1766 1924 301

17/mar 437 229 NE

27/mar 162 319 72

29/mar 198 561 225

30/mar 164 301 213



Para a parcela 3 é possível afirmar que o material carreado são as partículas livres, poeira,

em detrimento ao efeito de erosão. Por esse fato, a concentração de sólidos suspensos é

maior em intensidades de precipitação menores.

Na figura 7.4 é apresentada a tendência de comportamento entre as concentrações de

sólidos suspensos e as intensidades de precipitação.

É possível destacar que, para a parcela 1, a tendência de comportamento mostrou-se como

o esperado para sólidos suspensos, isto é, o aumento da concentração de sólidos suspensos

com o aumento da intensidade de precipitação. Para a parcela 3 não fica visível uma

tendência de comportamento em resposta a precipitação.

62

Figura 7.4 – Tendência de comportamento entre a concentração de sólidos suspensos e a

intensidade de precipitação.

Na figura 7.5 é mostrada a tendência de comportamento dos parâmetros fósforo reativo e

sólidos suspensos nas parcelas 1 e 3.

Analisando-se o comportamento da concentração de fósforo reativo com a concentração de

sólidos suspensos na parcela 1, pode-se observar que ambas apresentaram a mesma

tendência de comportamento. Os comportamentos dos parâmetros com relação à

intensidade de precipitação e entre si apresentaram um aumento de suas concentrações com

o aumento da intensidade de precipitação, como descrito na literatura. Na parcela 3 não

ficou evidente uma tendência de comportamento semelhante.

Fraser et al. (1999), em seus estudos, encontraram correlação positiva entre sólidos

suspensos, fósforo e precipitação. Ortiz (2003) encontrou, em seu trabalho, correlação

positiva entre os parâmetros de fósforo reativo e sólidos totais, outra correlação positiva

encontrada pelo autor foi entre a concentração de fósforo reativo e as precipitações.

Sólidos Suspensos

0,0

500,0

1000,0

1500,0

2000,0

2500,0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

i média (mm/h)

C (mg/l)

Parcela 1

Parcela 3

63

Figura 7.5 – Tendência de comportamento entre as concentrações de fósforo reativo e

sólidos suspensos para a parcela 1 e parcela 3.

Procurou-se acompanhar os eventos de precipitação em que houve escoamento superficial.

Em dois eventos foram coletadas amostras de água no córrego Capão Comprido, no

apêndice A são apresentados os hidrogramas e os hietogramas desses eventos.

Posteriormente, ao serem observados os dados de vazão do córrego, pôde-se notar que no

evento do dia 17 de março de 2005 resultou em uma variação muito pequena na vazão do

córrego e no dia 29 de março de 2005 foram coletadas amostras até o início da variação na

vazão do córrego, as coletas cessaram antes da onda de cheia. Como esses eventos foram

os únicos em que foram coletadas amostras de água no córrego, os dados de qualidade da

água serão analisados a seguir.

Os dados de concentração de nitrato e nitrato, nas amostras coletadas diretamente no

córrego Capão Comprido, no dia 17 março do ano de 2005, são apresentados na figura 7.6.

No mesmo gráfico é apresentado o comportamento da vazão do córrego para o período de

coleta das amostras.

Ao analisarem-se os dados de concentração de nitrato pode-se observar uma variação que

não acompanhou a variação da vazão, apesar dessa ter sido muito pequena. Os dados de

Sólidos Suspensos

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 500 1000 1500 2000 2500

SS (mg/L)

P (mg/L)

Parcela 1

Parcela 3

64

concentrações de nitrito mostraram-se coerentes, acompanhando a pequena variação na

vazão do córrego Capão Comprido.


Capão Comprido no dia 17/03 e os dados de vazão, em m³/s, referentes aos horários de

coleta.

Na figura 7.7, são apresentadas as concentrações de nitrato e de nitrito das amostras

coletadas no dia 29 de março de 2005, no córrego Capão Comprido. Ao analisarem-se os

dados de concentração de nitrato, pode-se observar que sua variação não acompanhou a

variação da vazão. Para os dados de concentrações de nitrito, pode-se notar que os

comportamentos da vazão e da concentração têm semelhança, uma vez que ambas não

sofreram grandes variações.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,60

16h40 17h05 17h35 18h05 18h35 18h40 18h50

Horário das coletas

C d

e n

itra

to (

mg

/L)

e Q

(m

³/s)

))))

))))

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

C d

e n

itri

to (

mg

/L))

))))

Vazões

Nitrito

Nitrato

65


Capão Comprido no dia 29/03 e os dados de vazão, em m³/s, referentes aos horários de

coleta.

Na figura 7.8 são apresentadas, as concentrações de fósforo reativo e fósforo total nas

amostras coletadas no dia 17 de março, no córrego Capão Comprido. Os dados de

concentração de fósforo reativo tiveram uma variação pequena, assim como os de vazão.

Os dados de concentração de fósforo total tiveram uma variação maior, que não é possível

explicar.

Na figura 7.9 são apresentadas, as concentrações de fósforo reativo e fósforo total nas

amostras coletadas no dias 29 de março, no córrego Capão Comprido. A tendência dos

dados de concentrações de fósforo reativo e fósforo total mostraram certa semelhança com

a vazão. Pode-se perceber que quando houve um aumento da vazão no córrego, os valores

das concentrações sofreram uma redução, o que pode ser devido a uma diluição.

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

1,60

15h00 15h45 16h20 16h45 16h50


C d

e n

itra

to (

mg

/L)

e Q

(m

³/s)

))))

))))

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

C d

e n

itri

to (

mg

/L))

))))

Vazões

Nitrito

Nitrato

66


coletadas no córrego Capão Comprido no dia 17/03 e os dados de vazão, em m³/s,

referentes aos horários de coleta.




Na figura 7.10 são apresentadas as concentrações de sólidos suspensos e sólidos totais nas

amostras coletadas no dias 17 de março, no córrego Capão Comprido. Os dados de

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

16h40 17h05 17h35 18h05 18h35 18h40 18h50


C d

e P

rea

tiv

o (

mg

/L)

e Q

(m

³/s)

))))

))))

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

C d

e P

to

tal

(mg

/L))

))))

Vazões

P reativo

P total

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

15h00 15h45 16h20 16h45 16h50


C d

e P

rea

tiv

o (

mg

/L)

e Q

(m

³/s)

))))

))))

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

C d

e P

to

tal

(mg

/L))

))))

Vazões

P reativo

P total

67

concentração de sólidos suspensos apresentaram uma variação pequena, a não ser por um

único valor. Para sólidos totais houve uma grande variação nos dados. Podem ter ocorrido

problemas como erro na pesagem dos filtros anterior e posteriormente à filtragem do

material, problemas na filtragem do material e do filtro.




Na figura 7.11 são apresentadas, as concentrações de sólidos suspensos e sólidos totais nas

amostras coletadas no dias 29 de março, no córrego Capão Comprido. Os dados de

concentrações de sólidos suspensos e sólidos totais apresentaram uma variação pequena.

Pode-se observar que quando a vazão aumentou houve um aumento na concentração de

sólidos totais e uma redução no valor da concentração de sólidos suspensos devido,

provavelmente, a uma diluição por causa do aumento do volume de água advindo do

escoado superficial.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

16h40 17h05 17h35 18h05 18h35 18h40 18h50


C d

e S

S e

ST

(m

g/L

))))

))

0,00

0,20

0,40

0,60

Q (

m³/

s)))

SS

ST

Vazões

68




7.2 - DETERMINAÇÃO DO VOLUME DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL

Após a determinação das concentrações de nitrogênio, fósforo e sedimentos nas águas

superficiais fez-se necessária a determinação do volume de água escoada superficialmente

nos eventos de precipitação amostrados na bacia.

A determinação do volume do escoamento superficial foi realizada de dois modos

distintos.

O primeiro foi a partir dos dados de vazões e de precipitação observados em campo, foram

construídos hidrogramas e hietogramas para cada evento em que houve coleta de amostras,

para que fosse feita a separação dos volumes dos escoamentos de base e superficial. Para a

separação dos escoamentos foi escolhido o método de separação de escoamento superficial

e de base descrito em literatura, apresentado em Tucci (2002). Para tanto, foram utilizados

os hidrogramas, com a determinação do ponto de maior inflexão onde cessa o escoamento

superficial, no hidrograma, efetuada de maneira visual.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

15h00 15h45 16h20 16h45 16h50


C d

e S

S e

ST

(m

g/L

))))

))

0,00

0,20

0,40

0,60

Q (

m³/

s)))

SS

ST

Vazões

69

O segundo método utilizado para a determinação do volume escoado superficialmente foi a

partir dos dados de vazão obtidos pelo método racional. A partir dos volumes de água

encontrados nos recipientes armazenadores, em campo, após cada evento de precipitação e

com os dados de intensidade das precipitações e das áreas das parcelas, foi calculado o

coeficiente de deflúvio para todos os eventos. Entretanto apenas os eventos em que não

ocorreu o transbordamento dos recipientes foram considerados para a estimativa de um

coeficiente médio de deflúvio para as parcelas. Com esses coeficientes médios foram

estimados os volumes escoados nas parcelas nos eventos de precipitação amostrados.

A determinação dos volumes escoados superficialmente nos eventos, amostrados na bacia,

foi fundamental para que fossem estimadas as cargas de nitrogênio, fósforo e sedimentos

geradas nesses eventos na bacia e para uma posterior estimativa da carga anual na bacia.

A partir dos dados de registros de precipitação efetuados pelo pluviógrafo instalado na

propriedade onde o experimento foi realizado, foram obtidos os dados de altura (mm),

intensidade (mm/h) e duração (h) de cada evento de precipitação em que foram coletadas

as amostras.Na tabela 7.7 são apresentados esses dados.

Os dados de cotas do nível da água do córrego Capão Comprido, com 15 minutos de

intervalo entre leituras, obtidos na estação fluviométrica do PTARH da UnB, localizada na

propriedade onde foi realizado o experimento, a montante do local escolhido para a coleta

de amostras no córrego, foram transformados em vazão por meio da curva-chave da

estação. Para essa transformação, utilizou-se a curva-chave do córrego Capão Comprido

obtida por Barnez (2004) obtida com dados no período de agosto de 2002 a maio de 2003.

A equação da curva-chave é apresentada na equação 7.1.

641,3)59,0(579,0 hQ

Sendo Q em m³/s e h em m.

)1.7(

70

Tabela 7.7 – Dados de altura, intensidade e duração de cada evento em que foram coletadas

amostras nas parcelas ou no córrego Capão Comprido.

Data Altura (mm) Intensidade (mm/h) Duração (h)

2/fev 24,13 3,02 8,0

11/fev 23,88 2,98 8,0

12/fev 4,06 4,06 1,0

13/fev 2,03 2,03 1,0

18/fev 4,32 1,02 4,3

20/fev 0,51 0,29 1,8

23/fev 4,57 3,66 1,3

25/fev 9,91 4,95 2,0

28/fev 7,11 3,56 2,0

1/mar 10,41 3,79 2,8

3/mar 6,86 1,37 5,0

4/mar 1,52 1,52 1,0

7/mar 6,86 2,29 3,0

8/mar 25,65 2,50 10,3

17/mar 2,03 1,35 1,5

27/mar 10,16 4,52 2,3

29/mar 24,38 5,42 4,5

30/mar 14,73 6,55 2,3

No apêndice A são apresentados os hidrograma e os hietograma para cada evento em que

foram coletadas amostras das parcelas ou do córrego.

Vale ressaltar que, para esse cálculo, os eventos de precipitação ocorridos entre os dias 29

e 30 de março foram considerados como um evento apenas, em razão do comportamento

contínuo da vazão no córrego e devido à proximidade dos eventos pluviométricos.

Na figura 7.12, é apresentado um hidrograma, do evento ocorrido no dia 27 de março de

2005, para a ilustração de como foi realizada a separação dos escoamentos.

71

Figura 7.12 – Hidrograma mostrando a separação do escoamento superficial.

A partir dos dados de altura de precipitação, foram estimados os volumes precipitados em

cada parcela, levando em consideração as áreas de cada uma, isto é, 24 m² para as parcelas

1 e 2, e 27 m² para a parcela 3.

Na tabela 7.8 são apresentados os volumes coletados nas parcelas, após cada evento. Em

grande parte dos eventos, o volume de água aduzido ao recipiente superou a capacidade de

armazenamento. Na tabela 7.8 os eventos em que o volume coletado é de 50 L, significa

que o recipiente encheu, não sendo, portanto, possível determinar se havia ocorrido

transbordamento.

Escoamento (27/03/05)

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

11,000

12,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Intervalos de tempo (15 min)

Q (

m³/

s) )

72

Tabela 7.8 – Volume coletado, em m³, em cada parcela.

Data Volume escoado (m³)

Parcela 1 (m³) Parcela 2 (m³) Parcela 3 (m³)

2/fev 0,050 --- 0,050

11/fev 0,050 --- 0,050

12/fev 0,037 --- 0,010

13/fev 0,024 --- 0,005

18/fev 0,050 --- 0,008

20/fev 0,004 --- NE

23/fev 0,050 --- 0,016

25/fev 0,050 0,050 0,018

28/fev 0,050 0,050 0,010

1/mar 0,050 0,050 0,015

3/mar 0,050 0,050 0,007

4/mar 0,010 0,010 NE

7/mar 0,050 0,050 0,030

8/mar 0,050 0,050 0,050

17/mar 0,050 0,050 NE

27/mar 0,050 0,050 0,050

29/mar 0,050 0,050 0,050

30/mar 0,050 0,050 0,050



Com a intensidade de cada evento de precipitação, o volume de água escoado, medido em

campo nos eventos em que não houve o transbordamento do recipiente, e a área de cada

parcela, pode-se estimar pelo método racional o coeficiente de deflúvio, para cada evento e

para cada uma das três parcelas. Os valores em destaque, na tabela 7.9, representam os

eventos em que o volume escoado na parcela não ultrapassou a capacidade do recipiente,

tendo sido então considerados para os cálculos posteriores.

73

Tabela 7.9 – Coeficiente de escoamento superficial de cada parcela.


2/fev --- --- ---

11/fev --- --- ---

12/fev 0,379 --- 0,091

13/fev 0,492 --- 0,082

18/fev --- --- 0,064

20/fev 0,328 --- ---

23/fev --- --- 0,130

25/fev --- --- 0,067

28/fev --- --- 0,049

1/mar --- --- 0,053

3/mar --- --- 0,038

4/mar 0,273 0,260 ---

7/mar --- --- 0,162

8/mar --- --- ---

17/mar --- --- ---

27/mar --- --- ---

29/mar --- --- ---

30/mar --- --- ---

Onde: --- Não calculado o coeficiente de escoamento.

Foi estimado um coeficiente de deflúvio médio, para cada parcela, com os valores de

coeficientes calculados para os eventos destacados na tabela 7.9. Para a parcela 1, o

coeficiente médio foi de 0,37. Para a segunda parcela, como em apenas um evento não

houve transbordamento, foi utilizado o valor desse evento, isto é, 0,26. O coeficiente médio

da parcela 3 foi de 0,08. O fato do coeficiente médio na parcela 1 ser maior que o na

parcela 2 pode ser explicado pela influência da declividade.

Ao compararem-se os valores encontrados para cada parcela com os de literatura, levando

em consideração as características de uso e ocupação do solo e de declividade, nota-se que

os valores obtidos encontram-se coerentes, dentro da faixa esperada. Segundo Browne

(1989), para áreas cultivadas, os valores do coeficiente de deflúvio variam entre 0,15 e

0,40, de acordo com a declividade. Já para áreas naturais, o autor sugere valores entre 0,10

74

a 0,15.

Apesar dos coeficientes de deflúvio se mostrarem coerentes com a literatura, vale ressaltar

que os mesmos foram obtidos a partir de dados que apresentavam grande variação. Outro

ponto a ser destacado é o fato de que, por conta do transbordamento dos recipientes

armazenadores, muitos dados foram perdidos e não puderam utilizados no cálculo desses

coeficientes. Esse fato leva a uma baixa representatividade dos resultados.

Os volumes escoamentos superficialmente, em cada evento, obtidos a partir dos dados de

vazão observados em campo e obtidos pelos dos dados de vazão de pico calculados pelo

método racional são apresentados na tabela 7.10.

Tabela 7.10 – Volume de escoamento superficial, calculado a partir dos dados de vazão.

Data Volume escoado (m³) Método racional (m³)

2/fev 70.499 53.510

11/fev 16.899 52.947

12/fev 208 9.012

13/fev 769 4.506

18/fev 698 9.575

20/fev 196 1.127

23/fev 372 10.139

25/fev 1.673 21.967

28/fev 2.822 15.771

1/mar 2.013 23.094

3/mar 468 15.208

4/mar 34,5 3.380

7/mar 3.557 15.208

8/mar 52.583 56.890

17/mar 15,4 4.506

27/mar 31.437 22.531

29/mar 50.420 86.743

Ao se comparar os dados de escoamento superficial calculados pelos valores de vazão

observados e estimados pelo método racional, apresentados na tabela 7.12, é possível

75

perceber que para eventos que apresentaram maior altura e intensidade de precipitação,

como nos dias 02 de fevereiro e 08 e 27 de março, o método racional, como esperado,

mostrou-se mais compatível com os eventos observados.

Para eventos de menor altura de precipitação não ocorre escoamento superficial, pois a

infiltração, a evapotranspiração e a interceptação superam a precipitação e o método

racional não se aplica, pois leva em consideração perdas percentuais, admitindo que em

todos os eventos ocorre escoamento superficial, portanto superestimam o deflúvio

superficial.

Uma possível solução para evitar tal erro pode ser a utilização de um método de cálculo de

deflúvio superficial que admita uma intensidade mínima a partir da qual comece a ter

escoamento superficial.

7.3 - DETERMINAÇÃO DA CARGA PARA A BACIA DO CAPÃO COMPRIDO

A partir dos valores médios obtidos para o coeficiente de escoamento e do volume

precipitado em cada parcela, foram calculados os volumes escoados em cada parcela pelo

método racional. Com esses novos volumes escoados e com os dados de concentração para

cada parâmetro analisado em laboratório, foram calculadas as cargas de nitrato, nitrito,

fósforo reativo, fósforo total e sedimentos para as parcelas. Posteriormente, estas cargas

foram padronizadas para a unidade de área de 1 ha. Tais valores encontram-se no apêndice

B.

Para a extrapolação dos dados obtidos nas parcelas, a bacia Capão Comprido foi dividida

em cinco classes de acordo com os diferentes tipos de uso e ocupação do solo presentes na

mesma. As cinco classes foram resultantes de um agrupamento das classes definidas por

Fernandes (2005) através da classificação de uma imagem de satélite fusionada, baseada

em reconhecimento de campo e interpretação visual das imagens. A imagem fusionada é

resultante da composição de uma imagem pancromática, com resolução espacial de 0,70 m,

e de uma imagem multiespectral, com resolução de 2,80 m, ambas do satélite

QUICKBIRD 2, captadas no dia 03 de agosto de 2003. Como resultado foi obtido uma

imagem colorida, com resolução de 0,70 m.

76

A primeira classe corresponde às áreas cultivadas. Nesta classe estão incluídas as

diferentes práticas de olericultura, isto é, talhões com hortaliças em diferentes estádios de

desenvolvimento, e canteiros em diferentes posições em relação à declividade. Foi feita

uma média aritmética entre as concentrações de nitrogênio total, fósforo total e sólidos

suspensos obtidas nas análises das amostras coletadas nas parcelas 1 e 2, para determinar

as concentrações esperadas desses nutrientes na classe de área cultivada. É importante

ressaltar que o dado de concentração de nitrito do dia 25 de fevereiro, para a parcela 2 foi

considerado incoerente, sendo descartado.

A segunda classe corresponde às áreas naturais, inclui as áreas cobertas por vegetação

típica do Cerrado, como o campo limpo e o campo sujo. As concentrações esperadas de

nitrogênio total, fósforo total e sólidos suspensos foram estimadas pela média das

concentrações obtidas na parcela 3. Como no caso anterior, para a determinação da média

aritmética foram descartados os valores considerados incoerentes. Por exemplo, os

resultados do dia 02 de fevereiro foram descartados, pois essa foi a primeira coleta após a

montagem da parcela, e o resultado do dia 18 de fevereiro para nitrito. Para a cravação das

chapas galvanizadas na parcela 3 foi necessário um revolvimento no solo.

As demais classes foram separadas em três classes. A terceira classe, que engloba áreas de

reflorestamento, isto é, áreas cobertas por eucaliptos, árvores frutíferas e matas ciliares, por

englobar áreas que apresentam cobertura vegetal de porte arbóreo, essa classe recebeu o

nome de floresta. A quarta classe, de solo exposto, representa áreas desmatadas, solos em

pousio e estradas sem pavimentação. A quinta classe é representada pelas áreas

construídas.

A tabela 7.11 apresenta as áreas de cada classe na bacia Capão Comprido, os valores do

coeficiente de escoamento correspondente e os valores das concentrações médias de

nitrogênio e de fósforo total. Os dados de área apresentados nessa tabela foram obtidos a

partir do calculo das áreas para classes reagrupadas a partir das áreas das classes originais

definidas por Fernandes (2005).

Com os coeficientes de deflúvio médios, adotados para a área cultivada e para a área

natural, e os coeficientes de deflúvio estabelecidos com base na literatura para as demais

classes, calculou-se, pelo método racional, o volume escoado para cada classe da bacia e o

77

somatório total, para cada evento amostrado. Esses resultados são mostrados na tabela

7.12.

Tabela 7.11 – Características das classes de uso e ocupação do solo da bacia Capão

Comprido.

Classe Área

(%)

Área

(ha)

Cd N total

(mg/L)

P total

(mg/L)

SS

(mg/L)

Área cultivada 15,9 260 0,30 4,12 2,12 859

Área natural 65,4 1.072 0,08 2,10 0,85 364

Floresta 14,8 243 0,10 0,70 0,01

Solo exposto 2,8 46 0,45 4,40 1,30

Área construída 0,85 13 0,90 1,82 0,57

Tabela 7.12 – Volumes de escoamento superficial, calculados a partir do método racional.

Data

Volume escoado (m³)

Área cultivada Área

natural

Floresta Solo exposto Área

construída

2/fev 18.871 20.708 5.867 5.038 3.026

11/fev 18.672 20.490 5.805 4.985 2.995

12/fev 3.178 3.488 988 849 510

13/fev 1.589 1.744 494 424 255

18/fev 3.377 3.706 1.050 902 542

20/fev 397 436 124 106 64

23/fev 3.576 3.924 1.112 955 573

25/fev 7.747 8.501 2.409 2.068 1.242

28/fev 5.562 6.103 1.729 1.485 892

1/mar 8.144 8.937 2.532 2.174 1.306

3/mar 5.363 5.885 1.667 1.432 860

4/mar 1.192 1.308 371 318 191

7/mar 5.363 5.885 1.667 1.432 860

8/mar 20.063 22.016 6.237 5.356 3.218

17/mar 1.589 1.744 494 424 255

27/mar 7.946 8.719 2.470 2.121 1.274

29/mar 30.590 33.569 9.511 8.167 4.906

78

É fundamental ressaltar que os valores de cargas aqui obtidos são valores preliminares,

apenas para apresentar uma primeira estimativa das cargas geradas na bacia Capão

Comprido.

As cargas de nitrogênio e fósforo geradas por cada classe de uso e ocupação do solo foram

calculadas, para cada evento, pelo produto simples do volume de escoamento superficial

obtidos pelos dados de vazão observados e obtidos pelos dados de vazão calculados pelo

método racional, com as concentrações médias desses parâmetros. As tabelas com tais

resultados de carga são apresentadas no apêndice B.

Na tabela 7.13 são apresentadas as somatórias das cargas calculadas para cada evento

amostrado, geradas em cada classe na bacia e em toda a bacia. São comparadas as cargas

calculadas com os dados de volume de deflúvio superficial, calculados com as vazões

obtidas pelo método racional, com as cargas estimadas a partir dos dados de volume

escoado superficialmente, obtidos pelos dados de vazão do córrego Capão Comprido.

Os cálculos das cargas de nitrogênio e fósforo feitos a partir dos dados obtidos pelo método

racional não se mostraram satisfatórios, uma vez que o método racional superestima o

deflúvio superficial. Como para a estimativa das cargas de nitrogênio e fósforo foram

utilizados os dados de deflúvio, a superestimativa do deflúvio acarreta a superestimativa

das cargas. No caso de presente trabalho os valores calculados a partir dos dados obtidos

pelo método racional foram aproximadamente duas vezes mais altos que os valores

calculados a partir dos dados obtidos pelas vazões observadas.

Optou-se pelo cálculo das cargas para a bacia do Capão Comprido a partir dos dados

obtidos pelo método racional, além do cálculo das cargas a partir dos dados de vazões

observadas, pelo fato de que em grande parte das bacias hidrográficas brasileiras não é

possível obter dados de vazões e concentrações medidos em campo. Portanto, procurou-se

determinar possíveis erros cometidos quando são utilizados dados obtidos a partir do

método racional.

No presente trabalho, como pode ser observado na tabela 7.13, a superestimativa das

79

cargas de nitrogênio e fósforo foram de aproximadamente 75% quando comparadas com as

cargas obtidas a partir dos dados de vazões observadas.

Tabela 7.13 – Somatório dos volumes escoados superficialmente, em m³, estimados com

vazões obtidas pelo método racional e por fluviometria e o somatório das cargas de

nitrogênio e fósforo, em Kg, em todos os eventos coletados.

Classe Deflúvio - método

racional (m³)

Deflúvio - Q

observ. (m³)

Método

racional

Q

N (Kg)

Área cultivada 143.219 82.133 590 338

Área natural 157.162 89.173 330 187

Floresta 44.527 25.813 31,2 18,1

Solo exposto 38.237 21.825 168 92,9

Área construída 22.969 14.080 41,8 25,6

Total da bacia 406.114 233.023 1.161 662

P (Kg)

Área cultivada 143.219 82.133 304 174

Área natural 157.162 89.173 134 75,8

Floresta 44.527 25.813 0,445 0,258

Solo exposto 38.237 21.825 49,7 27,5

Área construída 22.969 14.080 13,1 8,03

Total da bacia 406.114 233.023 500 286

7.4 - DETERMINAÇÃO DA CARGA ANUAL PARA A BACIA DO CAPÃO

COMPRIDO

Foi realizada uma estimativa das cargas anuais de nitrogênio, fósforo e sedimentos, a fim

de se obter uma primeira visão do comportamento da bacia do Capão Comprido em relação

a essas perdas, além de identificar as áreas dentro da bacia que apresentam maior potencial

de geração de cargas de nutrientes.

Na estimativa das cargas anuais são computados diversos erros, entre eles pode-se citar que

não foram consideras das áreas de mata ciliar, que funcionam como uma zona buffer de

infiltração, a infiltração e a reabsorção de nutrientes após o escoamento superficial sobre as

parcelas atingir o solo a jusante.

Buscando estimar a contribuição de nitrogênio e fósforo anual gerada pela área cultivada e

a sua relevância na carga anual total da bacia, foi realizada uma extrapolação dos dados de

carga obtidos para cada classe, levando em consideração o deflúvio anual gerado pelo

escoamento superficial. Foi utilizado o valor de deflúvio anual calculado por Barnez

80

(2004), referente ao ano de 2003. Os dados de deflúvio do ano de 2004 não foram

utilizados no presente trabalho por apresentarem falhas na série de dados em alguns meses

desse ano.

A partir dos dados de nível coletados com intervalo de 15 minutos no linígrafo da estação

fluviométrica do PTARH da UnB, foi estimado o valor médio das vazões nos meses para o

referente ano. Esses dados de vazão média foram obtidos separando-se os valores das

vazões dos hidrogramas de cheia. Dessa maneira buscou-se obter apenas das vazões

referentes ao escoamento de base de cada mês.

As vazões médias foram transformadas em deflúvio em cada mês e seu somatório em

deflúvio anual. O acúmulo dos deflúvios mensais, obtidos dessa maneira, pode resultar em

uma superestimativa do deflúvio anual por escoamento de base, uma vez que a separação

dos escoamentos de base e superficial a partir da separação das vazões de cheia destaca

apenas os eventos que possuem picos bem definidos. Isso porque em alguns eventos, de

menor intensidade e longa duração, o hidrograma de cheia não se apresenta bem definido.

Nesses casos o escoamento superficial pode ser contabilizado como escoamento de base, o

que ocasiona uma superestimativa.

Após a separação do deflúvio anual gerado pelo escoamento de base e pelo escoamento

superficial, chegou-se a uma estimativa de que esse último representa cerca de 10% do

deflúvio total anual, como pode ser observado na tabela 7.14.

Tabela 7.14 – Separação do deflúvio anual, para o ano de 2003.

hm³

Deflúvio anual total 6,374

Deflúvio anual gerado por escoamento de superficial 0,650

Deflúvio anual gerado por escoamento de base 5,724

Após a separação do deflúvio mensal, gerado por escoamento de base, a etapa seguinte foi

estimar a carga gerada em cada mês por esse deflúvio. Para tal estimativa foram utilizados

os dados de concentração médios mensais multiplicados pelos volumes médios mensais de

escoamento de base. Os valores de concentração médios mensais foram fornecidos pelo

Projeto “Definição de Requerimento de Resolução Espacial e Temporal para

81


pela FNCT/CT-HIDRO, em convênio com a FINEP-FINATEC e executado pelo Programa

de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos da UnB, que realizou

análises de amostras, coletadas quinzenalmente, no córrego Capão Comprido, para o

mesmo período.

Na figura 7.13 são apresentadas as variações das cargas de nitrogênio total e fósforo total

juntamente com as volumes ao longo do ano de 2003. Pode-se notar que existe uma clara

distinção dos valores das concentrações e das vazões entre o período chuvoso e o período

seco. Os picos das concentrações de nitrogênio e fósforo aconteceram após o pico de

vazão, isto é, já no início do período seco. Isso pode ser explicado pelo tempo necessário

para o movimento da água percolada do solo para o córrego.

Figura 7.13 – Variação das cargas de nitrogênio total e fósforo total para o ano de 2003, na

bacia do Capão Comprido.

Na figura 7.14 são apresentadas as variações das concentrações sólidos suspensos e das

vazões ao longo do ano de 2003. Para esse parâmetro também é evidente essa distinção dos

valores das concentrações entre o período chuvoso e o período seco.

0

100

200

300

400

500

600

Jane

iro

Fever

eiro

Mar

ço

Abr

il

Mai

o

Junh

o

Julh

o

Ago

sto

Setem

bro

Out

ubro

Nov

embr

o

Dez

embr

o

Meses

Car

ga

(Kg

))))

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

V m

ensa

l (m

³)))

))

N total

P total

V mensal esc.

82

Para a estimativa das cargas transportadas pelo escoamento superficial em áreas cultivadas

e áreas naturais, considerou-se que as concentrações de nitrogênio e fósforo no escoamento

superficial são iguais aos valores médios encontrados nas amostras coletadas nas parcelas

experimentais.

Figura 7.14 – Variação das cargas de sólidos suspensos para o ano de 2003, na bacia do

Capão Comprido.

As cargas anuais (tabela 7.15), geradas em cada classe de uso e ocupação do solo na bacia,

foram calculadas utilizando-se as concentrações médias dos parâmetros e o deflúvio gerado

pelo escoamento superficial. Os dados de concentração de nitrogênio total e de fósforo

total utilizados são os mostrados anteriormente, na tabela 7.11.

De acordo com os dados de escoamento superficial obtidos pelo método racional (tabela

7.12), para cada uma das cinco classes de uso e ocupação do solo presentes na bacia,

considerando o escoamento superficial total e de cada classe, calculado para o dia 02 de

fevereiro, pode-se notar que a classe 1, área cultivada, apesar de representar apenas 15,9%

da área total da bacia, deve contribuir com cerca de 35% do volume total escoado na bacia,

a área natural, que abrange 65,4% da área total, deve contribuir com 38% do volume total e

a classe 3 com, aproximadamente, 11% do volume total. As classes 4 e 5 devem contribuir,

respectivamente, com 9% e 6% do deflúvio.

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

Jane

iro

Fever

eiro

Mar

ço

Abr

il

Mai

o

Junh

o

Julh

o

Ago

sto

Setem

bro

Out

ubro

Nov

embr

o

Dez

embr

o

Meses

Car

ga

(Kg

))))

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

V m

ensa

l (m

³)))

))

SS

V mensal esc.

83

Tabela 7.15 – Carga anual advinda do deflúvio gerado pelo escoamento superficial, em

cada classe.

Classes de uso do

solo

Volume

escoado

Carga anual (kg)

N total P total SS

1 – Área cultivada 227.611 937 482 195.664

2 – Área natural 253.623 532 215 92.460

3 – Floresta 71.535 50,1 0,72

4 – Solo exposto 58.529 257 76,1

5 – Área construída 39.019 71,1 22,2

Na tabela 7.16, são apresentados esses valores de contribuição de nitrogênio total e de

fósforo total, em porcentagem, para as classes mais relevantes presentes na bacia, a de

áreas cultivadas e de áreas naturais, e para o deflúvio gerado pelo escoamento de base.

O deflúvio gerado pelo escoamento de base, apesar de representar aproximadamente 90%

do deflúvio anual total contribui com cerca de 52% da carga anual total de nitrogênio,

sendo 60,8% desse total só no período entre os meses de janeiro a junho, e com cerca de

44,5% da carga anual total de fósforo, sendo 79% desse total só no período entre os meses

de janeiro a junho, na bacia do Capão Comprido. Para tais cálculos foi considerada como

válida a extensão dos valores obtidos pelo experimento. Os dados utilizados para os

cálculos são apresentados na tabela B11, presente no Apêndice B.

Analisando-se os dados de perda de nitrogênio total e fósforo total, nas áreas cultivadas,

pode-se perceber que as mesmas são significativas em relação à carga total anual gerada

pela bacia. É importante destacar que cerca de 24% do nitrogênio total e,

aproximadamente, 34% do fósforo total transportado pelo rio é proveniente da área

cultivada que, como já foi mencionado anteriormente, representa 16% da área total da

bacia e cerca de 3,6% do deflúvio anual total. A área natural, que representa 65,4% da área

total da bacia, contribui com cerca de 4% do deflúvio anual total e com apenas 14% da

carga do nitrogênio total e 15% da carga de fósforo total.

84

Tabela 7.16 – Porcentagem de contribuição anual de nitrogênio e fósforo, das áreas

cultivadas e das áreas naturais, na carga anual total.

N total P total % área da bacia

Área natural (%) 13,8 15,0 65,4

Área cultivada (%) 24,3 33,6 15,9

Escoamento de base (%) 52,2 44,5 ---

Carga anual total (Kg) 3.867,46 1.437,17 ---

Estudos realizados pela CAESB constataram que o volume do lago Descoberto foi

reduzido, entre os anos de 1980 e 2002, de 102 x 106 m³ para 86 x 10

6 m³ (comunicação

verbal).

A perda de sedimentos por hectare que é cerca de 0,75 t/ (ha.ano) não ultrapassa a o valor

tolerado de perda de solo por erosão, para latossolo, estimada por Bertoni e Lombardi Neto

(1999), que está em torno de 9 e 12 t/ (ha.ano).

No presente trabalho foram desprezadas as perdas de solo pelas áreas de florestas e pelas

áreas construídas. Para estimar a perda de solo da área de solo exposto atribuiu-se um valor

para a perda de solo dessa classe.

Para uma estimativa da quantidade de solo que é carreada pela área correspondente a solo

exposto, optou-se por adotar um valor de perda de solo, baseado na literatura, encontrado

por Santos et al. (1998), localizada em São Sebastião da Vitória, município de São João

Del Rei, MG, uma área com características semelhantes ao local onde foram realizadas os

experimentos do presente trabalho. Os autores encontraram um valor de 113 t/ (ha.ano).

Considerando a área de 46,40 ha na bacia, encontrada na classificação da imagem de

satélite, pode-se estimar uma perda de solo, no período de um ano, aproximadamente, igual

a 5.262 t/ (ha.ano).

Quando são comparados os valores estimados de perda de solo pelas áreas cultivadas e

naturais com os valores estimados de perda de solo por áreas de solo exposto, pode-se

inferir que, para essa bacia, as áreas cultivadas e naturais não apresentam sérios problemas

de erosão, e a área de solo exposto é que realmente está contribuindo, em termos de

sedimentos, para o córrego e conseqüentemente para o lago Descoberto.

85

8 - CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Neste trabalho buscou-se monitorar as cargas de nitrogênio, fósforo e sedimentos na bacia

do córrego Capão Comprido, de acordo com o tipo de uso e ocupação do solo. Para tanto,

foram construídas parcelas experimentais em uma propriedade, onde se pratica a

agricultura olerícola. Foram coletadas e analisadas amostras do escoamento superficial de

diversos eventos de precipitação nas parcelas. Empregando-se os resultados das análises,

dados do volume anual de escoamento superficial e com a classificação do uso do solo na

bacia, foi realizada uma estimativa das cargas para toda a bacia.

Mais dados poderiam ser ter sido obtidos caso não tivesse ocorrido o transbordamento dos

recipientes armazenadores.

Não foi possível efetuar de forma satisfatória a montagem do experimento nas parcelas

cultivadas devido a impossíbilidade do controle de importantes variáveis, como a

declividade, a adubação. Entretanto, deve-se destacar que o experimento realizado em tais

circunstâncias retrata as condições reais.

Nas análises realizadas nas amostras pôde-se observar grande variação nas concentrações

encontradas. Esse resultado era esperado e vem ao encontro daqueles registrados por

Vagstad et al. (2000).

Os parâmetros nitrato e nitrito apresentaram uma tendência de comportamento similar. Por

apresentarem cargas negativas, não ficam adsorvidos às partículas do solo, permanecendo

na solução do solo. Constatou-se que ambos sofreram reduções nas concentrações com o

aumento da precipitação. Esse fato mostra uma possível diluição da concentração desses

parâmetros na solução do solo com o aumento do volume escoado superficialmente.

Os parâmetros fósforo reativo e sólidos suspensos mostraram-se com comportamento

contrário ao do nitrato e nitrito, uma vez que o fósforo está adsorvido às partículas do solo

e o transporte de sólidos suspensos aumenta com o aumento da intensidade de precipitação.

A cobertura vegetal, como era esperado, está inversamente relacionada com o transporte de

partículas do solo. Quanto maior a cobertura vegetal, menor a perda de partículas de solo, o

86

que pôde ser observado na parcela 1, com o desenvolvimento da cultura do agrião, que

proporcionou ao final de seu ciclo uma cobertura total do solo e, com isso, uma grande

redução na concentração de sólidos suspensos nas amostras coletadas nessa parcela.

Quando comparados os volumes de escoamento superficial calculados a partir das vazões

obtidas pelo método racional e a partir das vazões observadas, é possível notar que o

método racional superestimou os volumes escoados na bacia, nos eventos coletados, em

aproximadamente 75%. O método racional para a estimação do volume escoado

superficialmente em um evento de precipitação, para uma bacia agrícola pequena, mostrou-

se satisfatório apenas para eventos com maiores alturas/intensidades de precipitação, ou

seja, eventos em que o escoamento superficial é significativo. O que acabou ocasionando

uma superestimativa nos cálculos das cargas a partir de tais dados. Recomenda-se a

utilização de um método de geração de escoamento superficial mais complexo.

A geração de escoamento superficial, como esperado, é superior nas áreas cultivadas do

que nas áreas com a cobertura natural do solo. As estimativas das contribuições anuais de

nutrientes, proveniente das áreas cultivadas na bacia, indicaram uma participação de 25%

para o nitrogênio e 35% para o fósforo total, mesmo as áreas cultivadas representando

apenas 16% do total da bacia e 3,5% do deflúvio anual total.

Com relação a perda anual de solo nas diversas classes da bacia, pode-se observar,

comparando os dados obtidos neste trabalho para as áreas cultivadas com os dados de

tolerância de perda anual de solo apresentada por Bertoni e Lombardi Neto (1999), que as

áreas cultivadas não são áreas problemáticas nessa bacia. Como a prática agrícola

predominante na região é a olericultura, os problemas de erosão encontrados não têm a

mesma dimensão daqueles que se observa em áreas em que está disseminada a

monocultura sem práticas de cultivação conservacionistas. Quando são considerados os

resultados obtidos por Santos et al.(1998) para solos expostos para estimar a perda de solo

por essa área, nota-se que são áreas de maior risco. De maneira especial é possível citar os

problemas encontrados nas estradas da região, as quais carecem de medidas

conservacionistas para reter a água escoada superficialmente.

Este trabalho proporcionou uma visão geral da bacia do córrego Capão Comprido, e

permitiu estimar valores da contribuição de nitrogênio, fósforo e sedimentos das áreas

87

cultivadas na bacia. Apesar do deflúvio anual gerado pelo escoamento superficial

representar apenas 10% do deflúvio anual total, estima-se que ele é responsável por cerca

de 48% da carga anual total gerada na bacia. Enquanto o deflúvio gerado pelo escoamento

de base, que contribui com 90% do deflúvio anual total, é responsável pelos 52% restantes.

É fundamental a continuidade de estudos nessa linha a fim de possibilitar o conhecimento

da bacia do Descoberto, suas contribuições para a qualidade da água do lago Descoberto,

fundamental o abastecimento de água no DF. Para tanto podem ser feitas algumas

recomendações:

Continuidade nos estudos das cargas geradas por cada classe de uso e ocupação do

solo da bacia, inclusive com a instalação de parcelas experimentais nas demais

classes consideradas relevantes. Entretanto é necessária a utilização de artifícios

para que o excedente de deflúvio seja descartado de forma controlada.

Estudo sobre a contribuição de sedimentos, das estradas vicinais, para o córrego

Capão Comprido.

Estudos detalhados sobre a contribuição de toda a bacia do Descoberto, realizando-

se estudos nas demais bacias que contribuem, em termos de nutrientes e

sedimentos, para o Lago Descoberto.

Deve ser realizado um trabalho na tentativa de estimar a relação de perda de solo da

bacia do Descoberto com a redução do volume do lago Descoberto.

88

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93

APÊNDICES

94

APÊNDICE A - GRÁFICOS DE VAZÃO X PRECIPITAÇÃO PARA

CADA EVENTO AMOSTRADO

Figura A.1 – Hietograma e hidrograma do dia 02/02/05.

O evento, apresentado na figura A2, mostra-se incoerente, uma vez que o pico de vazão

ocorre anteriormente ao pico de precipitação. Possivelmente a precipitação teve início em

local distante do local onde o pluviógrafo está instalado.

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Q (

m³/

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m))

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t

P (

mm

)))

100



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m³/

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m))

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m³/

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5

07:5

5

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5

08:5

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5

09:5

5

10:2

5

10:5

5

11:2

5

t

P (

mm

)))

101


O evento do dia 17 de março não gerou escoamento superficial que pudesse causar alguma

modificação na vazão do córrego. Essa pequena elevação na vazão que apareceu no

hidrograma não foi causada pelo evento de precipitação.

0

4

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12

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m))

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102



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m³/

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m))

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m³/

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20:4

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t

P (

mm

)))

103

Figura A.17 – Hietograma e hidrograma do dia 29/03/05 e do dia 30/03/05.

Apesar das coletas no córrego terem ocorrido no intervalo entre 15h e 16h50 e as coletas

nas parcelas terem ocorrido no dia 29 e no dia 30, optou-se por mostrar a continuidade no

comportamento da vazão do córrego Capão Comprido.

0

4

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m³/

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16:5

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22:5

5

23:4

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00:2

5

tP

(m

m))

)

104

APÊNDICE B - CARGAS TRANSPORTADAS PELAS PARCELAS

EXTRAPOLADAS PARA 1 HÁ E PARA A BACIA

Tabela B.1 – Cargas de nitrato, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1 ha.

Data Nitrato

Parcela 1 Parcela 2 Parcela 3

2/fev 551 --- 162

11/fev 413 --- 80,1

12/fev 43,4 --- 19,6

13/fev 38,1 --- 5,80

18/fev 77,9 --- 21,2

20/fev 16,8 --- NE

23/fev 168 --- 11,6

25/fev 98,4 105 23,5

28/fev 139 111 12,2

1/mar 218 119 3,4

3/mar 151 60,5 0,00

4/mar 8,40 4,70 NE

7/mar 114 48,1 0

8/mar 396 173 0

17/mar 52,3 15,8 NE

27/mar 314 50,1 7,5

29/mar 359 114 0,00

30/mar 86,7 49,7 0,00



105

Tabela B.2 – Cargas de nitrito, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha.

Data Nitrito


2/fev 0,888 --- 0,257

11/fev 2,021 --- 0,078

12/fev 0,449 --- 0,03

13/fev 0,284 --- 0,002

18/fev 0,54 --- 0,855

20/fev 0,194 --- NE

23/fev 3,129 --- 0,026

25/fev 0,984 6,479 0,008

28/fev 2,722 0,868 0,029

1/mar 4,713 1,324 0,017

3/mar 3,684 0,285 0,028

4/mar 0,393 0,075 NE

7/mar 0,782 0,552 0,022

8/mar 1,227 1,465 0,126

17/mar 0,71 0,105 NE

27/mar 3,813 0,211 0,058

29/mar 4,127 2,278 0,14

30/mar 1,68 1,835 0,036



106

Tabela B.3 – Cargas de fósforo reativo, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha.

Data P reativo


2/fev 129 --- 45,81

11/fev 80,82 --- 5,28

12/fev 18,84 --- 0,73

13/fev 8,6 --- 0,18

18/fev 15,73 --- 0,28

20/fev 1,93 --- NE

23/fev 8,75 --- 0,49

25/fev 32,8 34,45 1,7

28/fev 21,98 20,3 1,16

1/mar 18,78 33,78 1,11

3/mar 14,89 29,37 0,28

4/mar 2,07 6,45 NE

7/mar 29,78 42,54 0,67

8/mar 50,97 116 0,42

17/mar 4,49 10,13 NE

27/mar 7,85 17,4 0,5

29/mar 21,53 77,2 1,4

30/mar 28,73 52 2,89



107

Tabela B.4 – Cargas de fósforo total, em g, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha.

Data P total


2/fev SR --- SR

11/fev SR --- SR

12/fev SR --- SR

13/fev SR --- SR

18/fev 48,14 --- 3,46

20/fev 7,79 --- NE

23/fev 23,22 --- 2,88

25/fev 65,61 55,27 7,13

28/fev 95,78 42,08 7,91

1/mar 62,46 58,65 10,82

3/mar 38,1 45,03 4,1

4/mar 6,73 11,87 NE

7/mar 49,96 51,44 7,35

8/mar 124,6 246 6,51

17/mar 7,93 17,19 NE

27/mar 22,06 33,49 5,32

29/mar 75,36 120 10,77

30/mar 54,21 61,56 6,39


SR - sem reagentes para realizar as análises


108

Tabela B.5 – Cargas de sólidos suspensos, em Kg, das parcelas, extrapoladas para área de

1ha.

Data SS (Kg)


2/fev 68,72 --- 42,1

11/fev 156 --- 19,93

12/fev 30,27 --- 2,09

13/fev 8,54 --- 0,88

18/fev 48,55 --- 2,13

20/fev 1,2 --- NE

23/fev 13,05 --- 1,15

25/fev 63,42 34,24 2,33

28/fev 18,42 2,2 0,58

1/mar 18,5 6,57 2,29

3/mar 38,46 3,04 0,91

4/mar 3,12 2,48 NE

7/mar 46,99 15,31 2,19

8/mar 153 110 6,28

17/mar 1,42 0,48 NE

27/mar 2,47 7,01 0,37

29/mar 5,65 25,06 2,69

30/mar 3,2 10,71 2,01



109

Tabela B.6 – Cargas de sólidos totais, em Kg, das parcelas, extrapoladas para área de 1ha.

Data ST (Kg)


2/fev 91,54 --- 141

11/fev 169 --- 25,24

12/fev 34,3 --- 2,54

13/fev 10,34 --- 1,2

18/fev 55,15 --- 2,86

20/fev 2,07 --- NE

23/fev 14,48 --- 1,51

25/fev 65,94 35,43 2,46

28/fev 19,36 3,17 0,72

1/mar 19,01 7,59 2,64

3/mar 42,04 4,06 0,95

4/mar 3,67 2,9 NE

7/mar 49,86 16,73 2,68

8/mar 167 128 6,32

17/mar 3,27 1,21 NE

27/mar 6,06 8,41 0,6

29/mar 17,76 35,5 4,49

30/mar 8,89 11,51 2,57



110


volumes de escoamento superficial calculados pelo método racional.

Data Área cultivada Área natural Floresta Solo exposto Área construída

2/fev 77,8 43,5 4,11 22,2 5,51

11/fev 76,9 43,0 4,06 21,9 5,45

12/fev 13,1 7,32 0,69 3,73 0,93

13/fev 6,55 3,66 0,35 1,87 0,46

18/fev 13,9 7,78 0,73 3,97 0,99

20/fev 1,64 0,92 0,09 0,47 0,12

23/fev 14,7 8,24 0,78 4,20 1,04

25/fev 31,9 17,9 1,69 9,10 2,26

28/fev 22,9 12,8 1,21 6,53 1,62

1/mar 33,6 18,8 1,77 9,57 2,38

3/mar 22,1 12,4 1,17 6,30 1,57

4/mar 4,91 2,75 0,26 1,40 0,35

7/mar 22,1 12,4 1,17 6,30 1,57

8/mar 82,7 46,2 4,37 23,6 5,86

17/mar 6,55 3,66 0,35 1,87 0,46

27/mar 32,7 18,3 1,73 9,33 2,32

29/mar 126 70,5 6,66 35,9 8,93

111


volumes de escoamento superficial calculados pelo método racional.


2/fev 40,0 17,6 0,06 6,55 1,73

11/fev 39,6 17,4 0,06 6,48 1,71

12/fev 6,74 2,96 0,01 1,1 0,29

13/fev 3,37 1,48 0,00 0,55 0,15

18/fev 7,16 3,15 0,01 1,17 0,31

20/fev 0,84 0,37 0,00 0,14 0,04

23/fev 7,58 3,34 0,01 1,24 0,33

25/fev 16,4 7,23 0,02 2,69 0,71

28/fev 11,8 5,19 0,02 1,93 0,51

1/mar 17,3 7,60 0,03 2,83 0,74

3/mar 11,4 5,00 0,02 1,86 0,49

4/mar 2,53 1,11 0,00 0,41 0,11

7/mar 11,4 5,00 0,02 1,86 0,49

8/mar 42,5 18,7 0,06 6,96 1,83

17/mar 3,37 1,48 0 0,55 0,15

27/mar 16,8 7,41 0,02 2,76 0,73

29/mar 64,9 28,5 0,1 10,6 2,8

112


volumes de escoamento superficial obtidos pelos dados de vazão.


2/fev 126 69,8 6,73 34,6 9,55

11/fev 24,4 13,5 1,30 6,69 1,85

12/fev 0,3 0,166 0,016 0,082 0,023

13/fev 1,11 0,614 0,059 0,305 0,084

18/fev 1,01 0,557 0,054 0,276 0,076

20/fev 0,282 0,156 0,015 0,077 0,021

23/fev 0,536 0,297 0,029 0,147 0,041

25/fev 2,41 1,34 0,129 0,662 0,183

28/fev 4,07 2,25 0,217 1,12 0,308

1/mar 2,90 1,61 0,155 0,797 0,220

3/mar 0,675 0,374 0,036 0,185 0,051

4/mar 0,05 0,028 0,003 0,014 0,004

7/mar 5,13 2,84 0,274 1,41 0,388

8/mar 75,8 42,0 4,05 20,8 5,74

17/mar 0,02 0,012 0,001 0,006 0,002

27/mar 54,4 30,08 2,90 14,9 4,12

29/mar 72,7 40,2 3,88 20,0 5,51

113


volumes de escoamento superficial obtidos pelos dados de vazão.


2/fev 64,9 28,2 0,096 10,2 2,99

11/fev 12,5 5,46 0,019 1,98 0,578

12/fev 0,154 0,067 0,000 0,024 0,007

13/fev 0,571 0,249 0,001 0,09 0,026

18/fev 0,518 0,225 0,001 0,082 0,024

20/fev 0,145 0,063 0,000 0,023 0,007

23/fev 0,276 0,120 0,000 0,043 0,013

25/fev 1,24 0,540 0,002 0,196 0,057

28/fev 2,09 0,911 0,003 0,330 0,097

1/mar 1,49 0,650 0,002 0,236 0,069

3/mar 0,347 0,151 0,001 0,055 0,016

4/mar 0,026 0,011 0,000 0,004 0,001

7/mar 2,64 1,15 0,004 0,416 0,122

8/mar 39,0 17,0 0,058 6,15 1,80

17/mar 0,011 0,005 0,000 0,002 0,001

27/mar 28,0 12,2 0,041 4,41 1,29

29/mar 37,4 16,3 0,055 5,90 1,72

114

Tabela B.11 – Concentrações utilizadas para o cálculo das cargas mensais e cargas mensais

e anual geradas pelo deflúvio do escoamento de base, no ano de 2003. Deflúvio mensal gerado por escoamento de base

Mês Volume (m³) Concentração (mg/l)

Carga mensal - Ano 2003

(Kg)

N total P total SS N total P total SS

Janeiro 751.082 0,26 0,05 3,80 196 37,6 2.854

Fevereiro 576.575 0,23 0,04 8,40 134 23,1 4.843

Março 818.027 0,29 0,18 2,00 239 147 1.636

Abril 760.145 0,64 0,25 3,75 486 190 2.851

Maio 713.635 0,11 0,11 2,70 79,2 78,5 1.927

Junho 450.511 0,20 0,06 2,00 91,0 27,0 901

Julho 360.879 0,30 0,05 1,00 109 18,0 361

Agosto 295.949 0,62 0,05 0,20 184 14,8 59,2

Setembro 334.072 0,32 0,07 0,20 108 23,4 66,8

Outubro 213.940 0,53 0,11 0,90 114 23,5 193

Novembro 204.492 0,63 0,23 3,00 129 47,0 613

Dezembro 244.692 0,61 0,04 1,60 150 9,8 392

Anual 5.724.000 --- --- --- 2.018 640 16.696

relaÇÃo entre o uso e manejo do solo em uma...

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