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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DO PONTAL
CURSO DE GRADUAÇÃO EM GEOGRAFIA
TATIANE DA SILVEIRA GARCIA
ANÁLISE DA CAMADA SUPERFICIAL DOS SOLOS EM RELAÇÃO À CAPACIDADE DE
INFILTRAÇÃO NA BACIA DO RIBEIRÃO SÃO VICENTE, ITUIUTABA (MG)
Ituiutaba (MG)
2013
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TATIANE DA SILVEIRA GARCIA
ANÁLISE DA CAMADA SUPERFICIAL DOS SOLOS EM RELAÇÃO À CAPACIDADE DE
INFILTRAÇÃO NA BACIA DO RIBEIRÃO SÃO VICENTE, ITUIUTABA/MG
Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Geografia da Faculdade de Ciências Integradas do Pontal da Universidade Federal de Uberlândia, como requisito parcial à obtenção do título de licenciatura e bacharel em Geografia. Orientador: Prof. MsC. Saul Moreira Silva
Ituiutaba (MG)
2013
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Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Ciências Integradas do Pontal
Tatiane da Silveira Garcia
ANÁLISE DA CAMADA SUPERFICIAL DOS SOLOS EM RELAÇÃO À CAPACIDADE DE
INFILTRAÇÃO NA BACIA DO RIBEIRÃO SÃO VICENTE, ITUIUTABA/MG.
____________________________________________________
Prof. Msc. Saul Moreira Silva – UFU (Orientador)
____________________________________________________
Profa. Dra. Jussara dos Santos Rosendo – UFU
____________________________________________________
Prof. Dr. Rildo Aparecido Costa – UFU
Data: 15/03/2013
Nota: 95,0 pts Resultado: Aprovada
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“Viver é emocionante para quem realiza todos os seus sonhos.”
Autor desconhecido
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AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Divino Pai Eterno pela vida, pela saúde e pela força que, a cada dia me levantou
e me fez caminhar e a e a Nossa Senhora da Abadia por interceder sempre a meu favor,
protegendo e consolando.
Aos meus pais, Vilma e Euripedes, pela força, motivação nos momentos difíceis, pela
paciência e apoio em tantos trabalhos, enfim pelo amor dedicado em todo o tempo inclusive
me acompanhando nos experimentos aqui apresentados.
Ao meu irmão Teles pelo apoio, principalmente nas caronas, às vezes nas madrugadas ao
chegar dos trabalhos de campo.
Ao Jorge Luiz, obrigada por ser o bálsamo nos dias em que tudo parecia ser vinagre.
Ao Prof. MsC. Saul Moreira Silva, primeiramente pela forma instigante que me apresentou o
estudo dos solos, pela orientação tanto neste trabalho quanto em tantos outros durante os
dois últimos anos de graduação, sempre disposto a me mostrar o caminho e a caminhar ao
meu lado. Fico grata, pela amizade e por todo apoio.
A todos os mestres pela paciência e pela contribuição na minha formação. Em especial aos
meus queridos orientadores nos projetos de pesquisa, ensino e extensão, Prof. Dr. Carlos
Roberto Loboda, Profª. Ms. Kátia Gisele Oliveira Pereira, Profª. Drª Maria Beatriz Junqueira
Bernardes e Prof. Dr. Rildo Aparecido Costa.
Aos professores Profª. Drª Jussara dos Santos Rosendo e Prof. Dr. Rildo Aparecido Costa por
aceitarem participar da banca de defesa desse TCC.
Aos meus amigos e suportes, por dividir o peso da responsabilidade e aliviar as tensões em
momentos de descontração. Agradeço imensamente à Letícia, Hosana e Allisson por
estarmos sempre juntos nos momentos bons e naqueles mais difíceis também. Obrigada
pela amizade sincera!
Ao caro colega Fábio Venceslau e a Iara Braga por colaborarem na realização deste trabalho
e a todos que contribuíram para sua finalização.
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RESUMO
Os solos são importantes elementos da composição das paisagens, no entanto, é um dos
recursos naturais que mais sofrem as consequências negativas do tipo de manejo utilizado. É
sabido que o cultivo intenso do solo altera suas propriedades físicas superficiais, o que
influencia diretamente em sua produtividade. Dessa forma, determinar a qualidade física do
solo por meio de indicadores físicos é de fundamental importância na implantação da forma
de manejo apropriado, que contribue não somente na produtividade, mas também na
preservação do solo. No contexto dos temas apresentados, o presente trabalho buscou
analisar as propriedades físicas das camadas superficiais dos solos em relação à taxa de
infiltração. Para tanto, foram analisados solos em áreas de pastagem e vegetação natural na
bacia do Ribeirão São Vicente em Ituiutaba/MG. As bases metodológicas adotadas para a
realização da pesquisa se fundamentaram basicamente na metodologia elaborada pelo IBGE
(2006) e EMBRAPA (1997). A composição granulométrica foi determinada pelo método de
peneiramento e sedimentação, ou método da pipeta, e realizados experimentos para
determinar a taxa de infiltração com a construção de infiltrômetro cilíndrico. Os
experimentos e as análises realizadas nessa pesquisa demonstram que os solos sob
pastagem apresentam-se compactados em sua camada superficial e confirmam a
necessidade de formas de manejo corretos em área cultivadas.
Palavras-chaves: Propriedades dos solos; Taxa de infiltração; Pastagem; Ribeirão São
Vicente, Ituiutaba/MG
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ABSTRACT
Soils are important elements of the composition of the landscape, however, is a natural
resource that most suffer the negative consequences of the type of management used. It is
known that intensive cultivation of the soil surface alters its physical properties, which
impacts directly on their productivity. Thus, determining the physical quality of the soil
through physical indicators is of fundamental importance in the implementation of the
appropriate form of management, which contributes not only in productivity but also in
preserving the soil. In the context of the issues presented, the present study aimed to
analyze the physical properties of the surface layers of soils in relation to the infiltration
rate. Therefore, we analyzed soils in pastures and natural vegetation in the basin of Ribeirão
São Vicente in Ituiutaba / MG. The methodological bases adopted for the research were
based primarily on the methodology developed by IBGE (2006) and EMBRAPA (1997). The
particle size was determined by sifting and sedimentation pipette or method, and performed
experiments to determine the rate of infiltration with building infiltrometer cylindrical. The
experiments and analyzes conducted in this study show that the soils under grassland
present themselves compressed into its surface layer and confirm the need for proper
management forms in cultivated area.
Keywords: Properties of soils; infiltration rate; Grassland; Ribeirão São Vicente, Ituiutaba /
MG
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LISTAS
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1 – Localização da Bacia do Ribeirão São Vicente...................................................... 13
FIGURA 2 – Representação da hipsometria da Bacia do Ribeirão São Vicente,
Ituiutaba/MG.......................................................................................................................... 16
FIGURA 3 – Infiltrômetro em PVC........................................................................................... 23
FIGURA 4 – Diagrama da posição dos experimentos de infiltração........................................ 24
FIGURA 5 – Triângulo de classificação textural de solos......................................................... 26
FIGURA 6 – Perfis de solo estudados em campo na bacia do Ribeirão São Vicente,
Ituiutaba/MG, 2012................................................................................................................ 27
FIGURA 7 – Localização dos pontos de coleta de amostras.................................................... 30
FIGURA 8 – Experimentos Taxa de Infiltração......................................................................... 38
GRÁFICO 01 – Fração areia total Perfis 1, 2 e 3 – alto curso................................................... 35
GRÁFICO 02 – Fração argila Perfis 1, 2 e 3 – alto curso.......................................................... 36
GRÁFICO 03 – Fração areia total Perfis 4 e 5 – médio curso................................................... 36
GRÁFICO 04 – Fração argila Perfis 4 e 5 – médio curso.......................................................... 37
GRÁFICO 05 – Fração areia total Perfis 6 e 7 – baixo curso.................................................... 37
GRÁFICO 06 – Fração argila Perfis 6 e 7 – baixo curso............................................................ 38
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GRÁFICO 07 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3, camada de 0 – 10 cm................................. 39
GRÁFICO 08 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3,camada de 10 -30 cm.................................. 40
GRÁFICO 09 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3, camada de 30 – 50 cm............................... 41
GRÁFICO 10 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 0 -10 cm....................................... 41
GRÁFICO 11 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 10 – 30 cm................................... 42
GRÁFICO 12 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 30 – 50 cm................................... 43
GRÁFICO 13 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 0 -10 cm....................................... 44
GRÁFICO 14 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 10 – 30 cm................................... 44
GRÁFICO 15 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 30 – 50 cm................................... 45
GRÁFICO 16 – Taxa de infiltração Média................................................................................ 45
QUADRO 1 - Formas de usos em cada perfil........................................................................... 28
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Descrição Morfológica de perfis de solo em campo na bacia do Ribeirão São
Vicente , Ituiutaba/MG, 2012..................................................................................................31
TABELA 2 – Análise Granulométrica da camada superficial de solos na bacia do Ribeirão São
Vicente , Ituiutaba/MG, 2012..................................................................................................33
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO.............................................................................................................. 11
2. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO.......................................... 13
3. REFERENCIAL TEÓRICO-CONCEITUAL.......................................................................... 17
4. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS.......................................................................... 22
4.1 - Trabalhos iniciais de gabinete............................................................................ 22
4.2 - Trabalhos em campo.......................................................................................... 22
4.3 - Trabalhos em laboratório................................................................................... 24
4.4 - Trabalhos finais de gabinete.............................................................................. 25
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS...................................................... 27
5.1 - Análise granulométrica...................................................................................... 31
5.2 - Taxa de infiltração.............................................................................................. 38
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................................. 47
REFERÊNCIAS............................................................................................................... 48
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INTRODUÇÃO
A preocupação com o planejamento do espaço a ser ocupado vem ganhando
forças, sobretudo no inicio deste século XXI, com o fortalecimento das discussões
acerca da preservação e recuperação do meio ambiente. Porém tal preocupação não foi
observada no processo de ocupação das áreas de Cerrado. A partir de meados da década de
1950 ocorreram amplos investimentos em infraestrutura de transporte atingindo partes
importantes da região centro-oeste em áreas de Cerrado. Os investimentos em infraestrutura se
intensificaram em meados da década de 1960 com a construção da nova capital, no Planalto
Central intensificando o processo de ocupação do Cerrado.
Nesse contexto, o solo é um dos recursos naturais que mais sofreram as
consequências negativas do tipo de manejo utilizado. Solos compactados, contaminados
por excesso de produtos químicos e erosão são algumas dessas consequências e que
podem afetar a sociedade também de forma negativa, com menor produtividade de
alimentos, intensificação das enchentes, movimento gravitacional de massa, dentre
outros.
A expansão da fronteira agrícola nas áreas de Cerrado pode ser justificada
pela necessidade de desenvolvimento e melhoria na auto-suficiência da produção de
grãos do país e o aumento da capacidade de exportação, necessitando para tanto, a
ampliação das terras cultiváveis do país. O governo teve papel importante no
desenvolvimento da agricultura no Cerrado ao implementar políticas publicas
especificas para este fim como foi o caso do Programa para o Desenvolvimento dos
Cerrados (Polocentro) e o Programa de Cooperação Nipo-Brasileira para o
Desenvolvimento dos Cerrados (PRODECER), da década de 1970 e inicio da década de
1980, que tinham por objetivo desenvolver a infra-estrutura que permitisse o
escoamento da produção, investimento em pesquisas para melhoria das plantas e do
solo, dentre outras medidas.
Com o conhecimento tecnológico geral desenvolvido e voltado para o bem-
estar do homem, espera-se que o processo de uso e ocupação do meio seja feito de
maneira adequada e os impactos se tornem cada vez menores. No entanto, observa-se
que as ações sobre o meio ainda geram impactos negativos. Por isso, a necessidade de
planejar o uso e ocupação desse meio físico torna-se fundamental para qualquer
instância, seja ela pública e/ou privada.
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Nesse sentido, a aplicação dos conhecimentos científicos têm contribuições
importantes. Os estudos de geomorfologia, pedologia e hidrologia podem e devem ser
utilizados como instrumento de gerenciamento do uso e ocupação, principalmente em
nível local e regional, respeitando as áreas de interesse ambiental e as condições básicas
de vida necessárias à população, de forma geral.
Até pouco tempo acreditou-se que a qualidade do solo estava ligada apenas
a composição química, entretanto, estudos mais recentes como os de Bertoni (2010);
Imhoff (2002); Guariz (2009); Peron (2004) apontam que as propriedades físicas do
solo indicam a boa qualidade de um solo e sua resposta a produtividade no mesmo.
Dessa forma, determinar a qualidade física do solo por meio de indicadores
físicos como textura, estrutura, densidade, porosidade, capacidade de infiltração e outros
é de fundamental importância na implantação da forma de manejo apropriada que
contribua não somente na produtividade, mas também na preservação do solo.
No contexto dos temas apresentados, o objetivo geral do presente trabalho
foi de demonstrar por meio da análise das propriedades físicas das camadas superficiais
dos solos em relação à capacidade de infiltração. Tendo como objetivos específicos: a)
Conhecer as características dos solos da área de estudos; b) Determinar a composição
granulométrica; c) Determinar a taxa de infiltração; d) Conhecer as formas de manejo
das pastagens da área de estudos; e) Relacionar os dados obtidos.
Para tanto, foram analisados solos em área de pastagem e em área
preservada com vegetação natural na bacia do Ribeirão São Vicente no município de
Ituiutaba/MG. A escolha da bacia hidrográfica como escala de análise geográfica se
justifica pela existência de trabalhos anteriores e necessidade de aprofundamento dos
mesmos.
Dessa maneira, buscou-se alcançar os resultados por meio da aplicação de
conhecimentos das ciências da terra em geral, a fim de demonstrar que os
conhecimentos científicos aplicados têm contribuições importantes como instrumento
de gerenciamento do uso e ocupação.
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2. LOCALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDOS
A área de estudos escolhida é a bacia do Ribeirão São Vicente, localizada ao
sul da malha urbana do município de Ituiutaba/MG, Mesorregião do Triângulo Mineiro
e Alto Paranaíba.
O município de Ituiutaba está situado coordenadas geográficas 49º52’W/
49º10’W e 18º36’S/ 19º,21’S. As altitudes variam entre 769 m e 550 m. A bacia do
Ribeirão São Vicente, delimitada como a área de estudos da presente pesquisa se
encontra inserida entre as coordenadas 49°35’/ 49°22’W e 19°01’S/ 19°08’S, a cerca de
4 km da sede municipal (Figura 1) e possui área total de 135,37 km² (GARCIA &
PEREIRA, 2011).
FIGURA 1 – Localização da Bacia do Ribeirão São Vicente. Fonte: Freitas, B. de; Portuguez, A. P. 2012, pág. 03.
O clima do município, segundo a classificação de Köppen, é tropical quente
e úmido – Aw - com temperaturas médias que variam entre 14ºC e 31ºC, no entanto,
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vale ressaltar que os picos de temperaturas durante a estação chuvosa podem ultrapassar
35ºC e na estação seca que podem ser inferiores a 10ºC como demonstrado em estudos
realizados por Mendes e Queiroz (2011). Quanto à precipitação a média anual é de
1.470 mm.
Os tipos de solos encontrados no município são, predominantemente,
Latossolos (Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Vermelho (ITUIUTABA, 2009).
No entanto não foram encontrados registros de classificação de solos para a área
especifica da bacia do Ribeirão São Vicente.
A litologia predominante na região é o basalto da Formação Serra Geral,
(SANTOS e BACCARO, 2004; OLIVEIRA e CAMPOS, 2003) e, segundo o RADAM
(1983), há também a presença de rochas sedimentares, sobretudo do Grupo Bauru,
Formações Marília e Adamantina. Na área da bacia, no terço superior estão presentes os
arenitos da Formação Marília, no terço mediano há o processo de intemperismo do
basalto. No terço inferior há o afloramento do basalto juntamente com a deposição de
material litológico provenientes dos arenitos do terço superior.
Em estudos na área, Garcia e Pereira (2011), identificaram que a morfologia
da bacia apresenta formas distintas, sendo o alto e médio curso formados por residuais
de topo plano e bordas escarpadas de até 45º, estruturadas pelos arenitos da Formação
Marília entre as cotas de 720 até 769m definindo o contorno do alto e médio curso da
bacia, localmente estes são denominadas “Serra da Cigana, da Mesa, do Saltador, da
Aldeia e pelos morros da Bocaina, do Estande e de São Vicente”. Este compartimento
do relevo da área da bacia se assemelha aos compartimentos de relevo intensamente
dissecados em formas convexas associados aos residuais de topo plano e bordas
escarpadas de até 45º da bacia do Rio Tijuco apresentados nos estudos de Santos &
Baccaro (2004).
Ainda conforme Garcia e Pereira (2011), entre os morros residuais e fundos
de vale, o relevo foi identificado com formas suavemente convexas entrecortadas por
canais de drenagens com altimetria que varia de 550 a 640m. No baixo curso as formas
das vertentes são suavemente convexas entrecortadas pelos canais de drenagem.
As análises iniciais nas cartas topográficas demonstram que a bacia do
Ribeirão São Vicente apresenta em seu terço superior maior densidade de canais
tributários em cotas altimetricas mais elevadas diminuindo a densidade a partir do terço
mediano e inferior (Figura 2). Em relação aos processos de evolução do relevo,
observou-se no terço superior que há predominância do processo de intemperismo e
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erosional. Na porção mediana do canal há estabilidade no processo erosão/deposição e
no terço inferior há predominância de processo deposicional.
As características naturais da região que está inserida no Bioma Cerrado e,
no tocante ao clima, solo e relevo favorecem as atividades agropastoris principalmente a
produção em larga escala reportando às palavras de Rezende (2002, p. 08-09).
Quanto ao uso e ocupação, as áreas ocupadas pelas pastagens correspondem
às áreas do alto e médio curso da bacia devido, principalmente onde há maiores
variações topográficas, sendo encontradas pastagens nos topos planos dos relevos
residuais. São formas basicamente tradicionais utilizando mão de obra familiar ou
assalariada. Devido ao relevo mais plano do médio ao baixo curso da bacia é facilitado
o uso de maquinário no manejo do solo e devido a esse fator houve uma expansão do
cultivo da cana-de-açúcar.
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FIGURA 2 – Representação da hipsometria da Bacia do Ribeirão São Vicente, Ituiutaba/MG.
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3. REFERENCIAL TEÓRICO-CONCEITUAL
Sob uma perspectiva geográfica, os estudos do meio físico devem ser
considerados como interação e intercâmbio de energia e matéria entre os componentes da
paisagem.
As diferentes associações e interações entre os componentes, definem ambientes dotados de uma dinâmica própria e que devem ser objeto de estudos sistemáticos no sentido de cada dia melhor entendê-los, para que o homem, como ser social, possa organizar seu espaço econômico minimizando o mais possível a degradação ambiental (ROSS, 1987, p. 07).
Os solos são importantes elementos da composição das paisagens uma vez que,
eles dependem em sua formação de um conjunto de fatores como o clima, as condições do
relevo, a natureza do terreno e a cobertura vegetal (PALMIERI e LARACH, 2006). Sendo
assim, os solos não são iguais em todos os lugares, portanto as ações sobre cada tipo de solo
resultarão em grau de modificação diferente.
As ações do homem, tendo-o como um ser que utiliza e domina a natureza,
modificam as características naturais do solo, derivadas do processo de formação, “quer na
reconstrução do solo e de sua fertilidade quer, principalmente, na degradação ambiental,
devido à utilização de práticas agrícolas, florestais e/ou pastoris não adequadas às condições
edafo-ambientais” (PALMIERI e LARACH, 2006, p. 87). Essas modificações podem ser
evidenciadas por
[...] alterações nos valores de densidade do solo, resistência mecânica à penetração, porosidade total, porosidade de aeração, armazenagem e disponibilidade de água às plantas, dinâmica de água na superfície e no seu perfil, assim como a consistência e a máxima compactabilidade do solo (KLEIN et al., 1998 apud CENTURION et al., 2007, p. 199).
É sabido que o cultivo intenso do solo altera suas propriedades físicas superficiais,
Chiarini (1972) expõe que as propriedades físicas do solo e sua fertilidade influenciam
diretamente a produtividade do solo. Sendo assim, qualquer alteração nas propriedades do
solo influenciará em sua produtividade, seja alterações pela própria natureza ou pela ação
antrópica.
As propriedades físicas do solo são, segundo Santos et al. (2005) aquelas
possíveis de detectar pelos sentidos da visão e do tato e, algumas delas permitem inferências
importantes sobre sua formação e seu comportamento em relação ao uso agrícola. Dentre
essas características, o autor cita a cor, textura, estrutura, cimentação, porosidade, cerosidade,
consitência, plasticidade, nódulos e concreções minerais, eflorescência, coesão.
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Nesse sentido, “As propriedades físicas do solo são de fundamental importância
para caracterização dos mesmos quanto ao uso e manejo, e também são parâmetros que nos
permite inferir sobre os diversos fatores que atuam sobre o solo.” (GUARIZ et al., 2009, p.
7710).
As características edáficas naturais do Cerrado foram, até a década de 1970,
consideradas impróprias para o desenvolvimento da agricultura, porém com algumas técnicas
poderia se tornar terras bastante produtivas.
Os solos do Cerrado em geral são profundos, porém bastante lixiviados e ricos em
Fe e Al. Em sua maioria são solos ácidos, o que para Oliveira (2005) a acidez do solo é
causada principalmente por perda geoquímica Ca e Mg pela água da chuva ou irrigação, pela
remoção dos nutrientes pelas colheitas e utilização da maioria dos fertilizantes químicos
sobretudo os amoniacais e a uréia. “A pesquisa científica, entretanto, tornou os latossolos –
que no Centro-Oeste ocupam 90 milhões de hectares – a área mais propícia para as culturas de
grãos” (MAROUELLI, 2003, p. 15)
Costa, et al. (2002) consideram que é perfeitamente possível desenvolver as
atividades agropastoris em região de Cerrado de forma intensiva devido a estabilidade dos
agregados dos solos, porém ressalva que este sistema está sujeito à compactação e
adensamento mecânicos.
Queiroz (2004) ressalta que a área de Cerrado atualmente é responsável por
grande parte da produção agropecuária do país, devido, em grande parte, do incentivo
governamental, principalmente aos grandes proprietários, buscando aumentar a exportação de
grãos e carne bovina.
Na década de 1970, houve uma grande expansão da produção pecuária devida, especialmente, ao baixo valor das terras, às ofertas de crédito e ao surgimento de espécies forrageiras com alta capacidade de adaptação ao clima e à baixa fertilidade dos solos (PERON et al.. 2004, pag. 655).
No entanto, essa atividade pode ser considerada como uma das principais formas
de degradação do solo, uma vez que “o preparo do solo e o pisoteio animal influenciam as
propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, podendo afetar o sistema radicular e a
produção das culturas.” (SILVA et al., 2000, p.191). Assim, o tipo de preparo e manejo
podem ter consequências negativas ao solo.
Costa et al. (2002) expõe que “o manejo dos solos é o conjunto de tecnologias
aplicadas com o objetivo de se obter a contribuição do solo no sistema produtivo.” E diz
ainda, que o manejo sustentável é aquele que conserva ou melhora a capacidade do solo.
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Resck (2002, p. 231) diz que “não existe um só sistema de manejo que possa
superar as restrições ambientais de solo e clima, impostas pelo ecossistema, mas sim um
conjunto de sistemas de manejo”. Costa et al. (2002, p.210) explicaram que “a qualidade das
propriedades físicas dos solos dos Cerrados podem deteriorar-se por processos relacionados a
estresses mecânicos ou físico-químicos.” Dessa forma, o manejo incorreto do solo pode afetar
suas as propriedades físicas e por consequência, a qualidade do mesmo.
Pruski (2006, p. 27) adverte que “O uso intensivo do solo agrícola, sem a devida
preocupação com a manutenção de suas propriedades físicas, traz, como consequência, a
degradação da estrutura e de outras propriedades físicas, diminuindo seu potencial
produtivo.”.
Para Mendes e Reis Junior (2004) a boa qualidade do solo não se restringe apenas
a manutenção da sua produtividade biológica, mas também, influencia em funções
importantes para o meio, como a ciclagem de nutrientes, sequestro de carbono, a fixação
biológica de nitrogênio, contribui para o armazenamento e filtragem da água.
As propriedades físicas do solo como a textura e a estrutura do solo e quaisquer
alterações nestas, tem influencia direta na qualidade física do solo e consequentemente no
bom desenvolvimento das culturas [(IMHOFF (2002); IMHOFF et ll (2000); PEDROTTI et
al. (2001)].
Araújo et al. (2003,s/p.) definem a textura do solo e sua importância como sendo
[...] às proporções relativas das partículas ou frações de areia, silte e argila na terra fina seca ao ar (TFSA). (...) É muito importante na irrigação porque tem influência direta na taxa de infiltração de água, na aeração, na capacidade de retenção de água, na nutrição, como também na aderência ou força de coesão nas partículas do solo. Os teores de areia, silte e argila no solo influem diretamente no ponto de aderência aos implementos de preparo do solo e plantio, facilitando ou dificultando o trabalho das máquinas. Influi também, na escolha do método de irrigação a ser utilizado (ARAÚJO et al. 2003, s/p.)
Camargo et al. (2009, p.46) ressaltam a importância dessa propriedade do solo ao dizer que
Parâmetros físicos e químicos, importantes para o crescimento de plantas, são controlados pela textura, que determina a extensão da superfície específica. A textura expressa a distribuição percentual das partículas primárias e é determinada através da análise granulométrica (CAMARGO et al. 2009, p. 46)
A textura do solo determina o percentual de partículas primárias – areia, silte e
argila - Russel, (1973 apud Dufranc, 2004) diz que dessas três classes de partículas, a argila é
o fator mais importante para a estabilidade de agregados.
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De acordo com Brady (1989) as partículas de areia tem reduzida capacidade de
retenção de água facilitando a passagem de ar e água, no entanto, são também, solos
suscetíveis a processos erosionais.
Segundo Reichardt (1987), o teor de argila no solo define em boa parte a
distribuição do diâmetro dos poros do solo, determinando assim a área de contato entre as
partículas sólidas e a água, sendo por isso responsável pela força de retenção de água.
Dufranc et al. (2004, p.507) explica que “a fração argila exerce domínio sobre o
comportamento do solo em virtude de sua pequena dimensão, o que aumenta de maneira
significativa sua superfície específica, e da presença de cargas negativas permanentes.”.
Reichardt e Timm (2008) explicam que a variação e a quantidade de água no solo
estão diretamente ligadas às propriedades físicas como textura, distribuição, diâmetro dos
poros e estrutura do solo. Ainda segundo os autores, as partículas de argila são responsáveis
pela energia de retenção de água nos solos, pois são responsáveis pela interação entre água e
frações sólidas do mesmo.
Soane (1986); Horn e Lebert (1994) apud Richart et al. (2005, p. 327) apresentam
a textura como uma das propriedades físicas do solo de grande importância no processo de
compactação, pois quando é aplicada uma determinada pressão externa ao solo ocorre um
rearranjo das partículas no mesmo.
Kohnke, (1968) apud Dufranc et al. (2004) ressalta a importância da estabilidade
dos agregados do solo para as atividades agrícolas, pois está diretamente relacionado com a
aeração do solo, desenvolvimento radicular, suprimento de nutrientes, resistência mecânica do
solo à penetração, retenção e armazenamento de água. Dufranc et al (2004) fazendo referência
a estudos de Mbagwu et al. (1993) e Russel (1973) completa dizendo que os solos com boa
estabilidade de agregados estão relacionados com a soma dos teores de argila e areia grossa.
Se a textura são as partículas do solo, a estrutura é a forma como essas partículas
se organizam no solo (GROHMANN, 1972).
Por estrutura do solo Bertoni e Lombardi Neto (2010, p.42) define como sendo
[...] a forma como se arranjam as partículas elementares do solo. A estrutura determina a maior ou menor facilidade de trabalho das terras, e permeabilidade à água, a resistência à erosão e as condições ao desenvolvimento das raízes das plantas.
Grohmann (1972, p. 108) diz que “as estruturas (do solo) apresentam grande
importância no comportamento agrícola dos solos. Algumas apresentam consistência
desfavorável à penetração das raízes e dificultam o manejo do solo.” E completa dizendo que,
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por ser uma propriedade dinâmica sofre alterações com o tempo, pelo manejo incorreto e pelo
preparo do solo com grade de discos e pela compactação pelo pisoteio do gado.
Segundo Imhoff (2002), os solos devem ter espaço suficiente para o movimento
de água e gases e resistência favorável ao desenvolvimento radicular das plantas, atributos
físicos que favorecem a obtenção e manutenção da produtividade. Ainda segundo a autora, a
redução da produtividade em sistemas pastoris estão diretamente relacionados à compactação
causada pelo pisoteio dos animais o que compromete ainda, a longevidade das pastagens.
A compactação do solo em área de pastagem é fato notório e generalizado sendo
perceptível a redução da infiltração de água nessas áreas aumentando o escoamento
superficial e consequentemente intensificação dos processos erosivos (COSTA, et al., 2002).
Ainda segundo Costa et al. (2002,p. 214)
[...] os problemas relacionados às propriedades físicas do solo, nos ambientes pastoris (excetuando-se os de ocorrência natural), estão muito mais ligadas ao mau uso dos seus recursos pela falta de estratégias eficazes no manejo dos mesmos do que necessariamente pelas pressões causadas pela implementação e uso destes sistemas.
Reportando às palavras de Peron e Evangelista (2004, p. 659) ao dizer que “o
pastejo mal conduzido, aliado ao estresse ambiental, também leva à degradação da pastagem.”
E ainda ressalta que a falta do manejo do solo tem significativa influência na degradação da
pastagem.
Dessa forma, os estudos sistematizados do meio físico, integrando os
componentes da paisagem, podem contribuir para a melhor condução das ações sobre estes e
assim, minimizar os efeitos negativos e contribuir para a melhor qualidade do mesmo.
22
22
4. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
4.1 - Trabalhos iniciais de gabinete
A primeira parte da pesquisa consistiu no levantamento e análise de dados e
informações, por meio de levantamento da bibliografia específica e geral; seleção e consulta
da cartografia em cartas topográficas, mapas específicos adequando à escala da pesquisa;
coleção de documentação auxiliar como informações estatísticas de utilização da terra,
inventário de fotos aéreas e imagens de satélite complementares.
A área da bacia foi compartimentada em alto, médio e baixo curso, com base no
comportamento geomorfológico da bacia, densidade de canais observados nas cartas
topográficas em análise da hipsometria, rede de drenagem e da litologia.
4.2 - Trabalhos em campo
A segunda parte da pesquisa consistiu na realização de trabalhos de campo
segundo a metodologia de Santos et al. (2005) que orienta quanto a abertura de perfis de solo
e as características físicas dos solos a serem observadas e descritas em campo.
O primeiro campo realizado teve como objetivo o reconhecimento da área de
estudos e definição dos pontos de análises. Foram marcados três pontos para realização dos
experimentos propostos. O primeiro localizado no alto curso, o segundo no médio curso e o
terceiro no baixo curso do ribeirão conforme as analises da primeira etapa da pesquisa.
Posteriormente, foram realizados outros dois campos destinados à abertura e
descrição de perfis e coleta de amostras das camadas de solos para análise granulométrica em
laboratório. Em função da necessidade de atingir os objetivos desta pesquisa, os critérios
empregados para a determinação da análise morfológica da camada superficial dos solos
estudados foram, primeiramente, a abertura de trincheiras para descrição física em campo. Na
primeira área, no terço superior da bacia/alto curso foram abertas três trincheiras, nas áreas
seguintes foram abertas duas trincheiras, totalizando sete perfis e vinte e uma amostras
coletadas em todo o trabalho. Para cada área foram abertas duas trincheiras para descrição do
perfil, uma para pastagem e uma para controle em mata sob vegetação natural.
Para cada camada foi coletada amostra deformada de solo, a fim de análise
textural em laboratório. As amostras foram identificadas e levadas para o Núcleo de Análises
Ambientais em Geociências (NAAGEO) da Faculdade de Ciência Integradas do Pontal
(FACIP) para sequencia dos trabalhos.
23
23
As trincheiras foram abertas com até 50 cm de profundidade delimitando as
camadas em 0 - 10 cm, 10 - 30 cm e 30 - 50 cm . Delimitação esta em razão de ser a camada
que recebe o maior impacto proveniente da força exercida sobre o mesmo, seja por pisoteio
animal ou maquinário agrícola.
Posteriormente foram realizados experimentos nas mesmas áreas para determinar a
taxa de infiltração. Para tanto, optou-se por construir um infiltrômetro cilíndrico utilizando
cano de PVC conforme orienta Guerra (2002) que consiste em utilizar um cano de PVC com
15 cm de altura e 10 cm de diâmetro interno com uma régua de 10 cm fixada em seu interior.
Tal equipamento é colocado no solo e com o auxilio de um martelo é fixado a 5 cm de
profundidade, de forma que o zero da régua interna esteja no nível do solo. Após fixar o
equipamento, este é abastecido com água e com o auxílio de um cronômetro é registrada a
profundidade da água a cada minuto, durante 30 minutos. (Figura 3).
FIGURA 3 – Infiltrometro em PVC. Fonte: Guerra (2002, p. 141)
Em cada área na qual foram descritos os perfis foi traçado um quadrante de
aproximadamente 6 m² mensurados com trena e cada ponto fixado distante 2 m como
demonstrado no esquema (Figura 4):
24
24
FIGURA 4 - Diagrama da posição dos experimentos de infiltração.
Por ser um método no qual um experimento pode interferir no experimento
seguinte, foram realizados em 3 pontos distintos para cada camada num traçado diagonal para
cada área. O primeiro experimento realizado foi na camada de 0 -10 cm no ponto mais baixo
do quadrante, o segundo, em profundidade de 10 – 30 cm em ponto mediano do quadrante e o
terceiro, em profundidade de 30 – 50 cm foi realizado em ponto superior do quadrante, a fim
de que a água infiltrada não tenha qualquer interferência em qualquer análise nos pontos. Isso
foi feito para todos os perfis abertos.
Para realização dos experimentos para analisar a capacidade de infiltração das
camadas superficiais dos solos foi necessário aguardar um período de aproximadamente 15
dias após o último período de chuvas na região, a fim de obter valores mais próximos do real,
uma vez que o solo estando saturado poderia camuflar os resultados.
4.3 – Trabalhos em laboratório
Para a etapa de ensaios em laboratório optou-se por utilizar a metodologia
apresentada pela EMBRAPA (1997).
As amostras coletadas foram previamente identificadas e secas à estufa a 50°C e
cuidadosamente destorroadas manualmente em seus agregados naturais e passadas em peneira
com malha de 2 mm de abertura para separação da fração maior, cascalho, calhaus e
matacões, desprezíveis para fins deste trabalho, uma vez que para caracterizar a textura do
solo, considera-se a fração fina do solo, areia, silte e argila que passa pela peneira de 2mm.
(MEDINA, 1972).
A composição granulométrica foi determinada pelo método de peneiramento e
sedimentação ou método da pipeta, utilizando solução de NaOH 0,1N como dispersante
25
25
químico e agitação mecânica, seguindo método proposto pela EMBRAPA (1997). A fração
areia (areia grossa + areia fina) foi separada por peneiramento e a fração argila foi separada
por sedimentação, sendo a fração silte determinada por diferença. A fração areia, após
secagem e pesagem, foi subdividida nas subfrações, areia grossa e areia fina.
Procedeu-se à determinação via úmida pesando 20g de cada amostra, em seguida,
imergidos em um béquer contendo 100 ml de água desmineralizada e 10 ml de dispersante
(NaOH) deixando em repouso por 12 horas em temperatura ambiente. Depois de repousada
prosseguiu com agitação mecânica por cerca de 20min. Posteriormente a amostra foi
peneirada em peneira 0,053mm (nº 270). A fração que passou pela peneira constitui a porção
silte + argila e a que ficou na peneira é a fração areia. A fração areia foi seca em estufa com
temperatura aproximada de 50°C, depois de seca foi peneirada em peneira 0,250 mm, para
separação da areia grossa da areia fina, determinando sua massa. A fração argila + silte
permaneceu em repouso em proveta de 1000ml por aproximadamente 4 horas para decantação
e, em seguida, recolhida amostra de 50 ml da solução em suspensão com a utilização de
pipeta de 50ml e transferida para cápsula de porcelana para evaporação da água, secando as
amostras em estufa a 80°C. Após a secagem desta fração até massa constante e determinou-se
sua massa seca. O silte foi calculado pela diferença dos valores encontrados para areia e
argila.
4.4 - Trabalhos finais de gabinete
A etapa final do trabalho consistiu em tabular e analisar os dados obtidos em
campo e em laboratório, completando os trabalhos inicias de gabinete com a redação final do
presente trabalho.
Os resultados da análise granulométrica e dos dados de infiltração solos foram
tratados com base em princípios da geoestatística, utilizando tabelas e gráficos
confeccionados no software Microsoft Office Excel. Os dados cartográficos foram dispostos
em figuras para melhor interpretação do trabalho.
A área foi delimitada a partir das cartas topográficas: SE-22-Z-C-III (Gurinhatã),
SE-22-Z-D-I (Serra de São Lourenço), ambas em escala de 1:100.000 editadas pelo IBGE
(1973). Além da utilização destas cartas, para a delimitação da bacia, foi necessário ir a
campo e georreferenciar alguns pontos, para confirmar as coordenadas geográficas,
confrontando assim, os dados das cartas e da realidade encontrada em campo.
26
26
Além disto, utilizaram-se imagens de satélites disponibilizadas no site Google
Earth, cuja base se referia à imagens do ano de 2007, que apresentaram um panorama mais
atual do que as cartas no que se refere às atuais formas de ocupação da área.
A classificação textural foi feita conforme o triangulo de classificação textural de
solo (SANTOS et al., 2005).(Figura 5).
FIGURA 5 – Triângulo de classificação textural de solos (SANTOS et al., 2005).
27
27
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
FIGURA 6 – Perfis de solo estudados em campo na bacia do Ribeirão São
Vicente, Ituiutaba/MG, 20121
1 6A – Perfil em área de vegetação natural localizada no alto curso do rebeirão; 6B - Perfil em área de pastagem localizada no alto curso do rebeirão; 6C - Perfil em área de pastagem localizada no alto curso do rebeirão; 6D – Perfil em área de vegetação natural localizada no médio do rebeirão; 6E - Perfil em área de pastagem localizada no médio curso do rebeirão; 6F - Perfil em área de vegetação natural localizada no baixo curso do rebeirão; 6G - Perfil em área de pastagem localizada no baixo curso do rebeirão.
28
28
De acordo com a divisão da bacia em alto, médio e baixo curso feita para fins de
análise da pesquisa, os perfis 1 (P1), 2 (P2) e 3 (P3) estão localizados no alto curso da bacia.
O P1 foi descrito em área sob vegetação natural preservada e o P2 sob pastagem que, em
conversa informal com o caseiro responsável, o pasto foi formado há aproximadamente 20
anos e há pelo menos 10 anos não houve qualquer tipo de manejo nos solos da propriedade. O
Perfil 3 (P3) foi descrito em área do alto curso, visto que está área se diferencia da área onde
foram abertos os Perfis 1 e 2, por possuir relevo mais aplainado, maior tempo de cultivo e
diferente espécie da pastagem, e portanto, optou-se por descrevê-lo para comparação. Nesse
ponto, o caseiro, em conversa informal, não soube precisar o tempo de formação dos pastos e
se houve manejo, apenas disse que acredita que seja mais de 25 anos e há 1 ano iniciou o
processo de renovação dos pastos da propriedade. No entanto, a área na qual foram realizados
os experimentos ainda não havia sido reformado.
Os perfis 4 (P4) e 5 (P5) estão localizados em médio curso, sendo que P4 está em
área sob vegetação natural e P5 em área de pastagem. O caseiro da propriedade não soube
precisar o tempo de formação dos pastos e acrescentou dizendo que o proprietário está em
arrendando as terras para plantio de cana-de-açúcar, substituindo a atividade pastoril e devido
a isso, não há qualquer manejo na área há mais de 5 anos. Observa-se que há uma gradativa
substituição da pastagem pelo plantio de cana-de-açúcar.
Os perfis 6 (P6) e 7 (P7) estão localizados no baixo curso da bacia, sendo o P6 em
área de vegetação natural e P7 em área de pastagem. Nesse ponto, houve conversa informal
com o proprietário da área que informou que os pastos foram formados há 25 anos e há 1 ano
houve o revolvimento das terras com arado de grade.
O quadro abaixo demonstra os perfis e os usos de cada área:
QUADRO 1 – Formas de usos em cada perfil.
Perfil Uso Imagem
P1 Vegetação natural
29
29
P2 Pastagem
P3 Pastagem
P4 Vegetação natural
P5 Pastagem
P6 Vegetação natural
P7 Pastagem
A área de cada experimento realizado foi devidamente localizada por meio das
coordenadas geográficas retiradas no local por meio de GPS. (Figura 7).
30
30
FIGURA 7 – Localização dos pontos de coleta de amostras.
31
31
5.1 - Análise granulométrica
A descrição dos perfis em campo demonstraram pouca variabilidade na estrutura e
consistência como demonstrado na tabela 01. A forma como os agregados estão dispostos são
blocos subangulares e granular com grãos pequenos e muito pequenos. As amostras
demonstraram pouca plasticidade e pegajosidade. A cor foi verificada segundo a Munssell
Soil Color Charts que variou pouco de um perfil para o outro, mantendo-se próximo ao
vermelho, fazendo referencia ao material de origem dos solos nessa região e pela
concentração de matéria orgânica em cada um.
32
32
TABELA 1 – Descrição Morfológica de perfis de solo em campo na bacia do Ribeirão São Vicente , Ituiutaba/MG, 2012
Características Morfológicas
Estrutura Consistência
Perfil / Camada
Profundidade (cm)
Cor Munssell Soil Color Charts
Tipo Forma Tamanho Úmida Molhada
Plast. Pegaj.
P1
C01 0-10 2,5 YR 3/3 marrom escuro avermelhado macia blocos subangulares pequenos/muito
pequenos S ligeiramente ligeiramente
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia blocos subangulares pequenos a muito
pequenos S ligeiramente pouco
C03 30-50 10R 3/4marrom escuro amarelado macia blocos subangulares pequenos a muito
pequenos S ligeiramente pouco
P2
C01 0-10 5YR 2.5/2 marrom escuro avermelhado macia granular pequenos a médio S ligeiramente ligeiramente
C02 10-30 10R 2.5/2 vermelho muito escuro macia granular pequenos a muito
pequenos S ligeiramente pouco
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular muito pequenos S ligeiramente pouco P3
C01 0-10 10R 3/3 marrom escuro macia granular muito pequenos N ligeiramente ligeiramente
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular muito pequenos a
pequenos N ligeiramente pouco
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular muito pequenos N ligeiramente pouco P4
C01 0-10 10R 3/3 marrom escuro ligeiramente dura blocos subangulares pequenos N plástico
ligeiramente pegajosa.
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular muito pequenos a
pequenos N ligeiramente ligeiramente
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular muito pequenos N ligeiramente pouco
33
33
P5
C01 0-10 10R 3/3 marrom escuro macia granular muito pequenos N não não
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia blocos
subangulares/granular pequenos/muito
pequenos N não não
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia blocos
subangulares/granular
pequenos a médios/pequenos a
muito pequenos N ligeiramente ligeiramente
P6
C01 0-10 10R 3/3 marrom escuro macia granular muito pequenos a
pequenos N não não
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia blocos
subangulares/granular pequenos/muito
pequenos N não não
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia blocos
subangulares/granular
pequenos a médios/pequenos a
muito pequenos N ligeiramente ligeiramente
P7
C01 0-10 10R 3/3 marrom escuro dura blocos subangulares pequenos a muito
pequenos N não não
C02 10-30 10R 3/4 marrom escuro amarelado dura blocos subangulares pequenos a muito
pequenos N não não
C03 30-50 10R 3/4 marrom escuro amarelado macia granular pequenos a muito
pequenos N não não
34
34
Os dados da análise granulométrica (Tabela 2) demonstram a distribuição
das frações granulométricas – areia, silte e argila – nas camadas analisadas.
TABELA 02 – Análise Granulométrica da camada superficial de solos na
bacia do Ribeirão São Vicente , Ituiutaba/MG, 2012
Composição Granulométrica (g/Kg-1)
Profundidade (cm) Areia Silte Argila Classificação Textural
Grossa Fina Total
P1 0-10 11,40 55,30 66,70 32,80 0,50 Franco-arenosa
10-30 12,72 63,41 76,12 23,67 0,21 Areia franca 30-50 8,86 52,95 61,81 37,27 0,93 Franco-arenosa
P2 0-10 16,88 58,49 75,37 24,33 0,30 Areia franca
10-30 16,85 58,11 74,96 24,51 0,54 Areia franca 30-50 10,64 56,10 66,73 32,43 0,84 Franco-arenosa
P3 0-10 13,05 67,67 80,72 18,98 0,30 Areia franca
10-30 10,34 64,46 74,80 24,48 0,72 Areia franca 30-50 13,7 57,48 71,18 28,07 0,75 Areia franca
P4 0-10 14,26 53,42 67,68 31,98 0,35 Franco-arenosa
10-30 11,75 52,58 64,32 35,31 0,37 Franco-arenosa 30-50 9,64 48,83 58,46 40,88 0,66 Franco-arenosa
P5 0-10 16,22 45,70 61,92 37,57 0,52 Franco-arenosa
10-30 11,19 42,45 53,64 46,03 0,34 Franco-arenosa 30-50 11,09 40,22 51,31 48,18 0,52 Franco-arenosa
P6 0-10 20,95 50,26 71,21 28,44 0,36 Areia franca
10-30 18,51 47,62 66,13 33,73 0,15 Franco-arenosa 30-50 19,60 46,58 66,18 33,56 0,26 Franco-arenosa
P7 0-10 18,23 51,41 69,64 29,65 0,72 Franco-arenosa
10-30 21,58 42,96 64,53 34,50 0,98 Franco-arenosa 30-50 19,68 44,41 64,09 35,00 0,92 Franco-arenosa
Os resultados apresentados demonstram que nas amostras analisadas os
solos são compostos por maior porcentagem de areia, que variou entre 50 e 70% da
composição granulométrica, sendo que a fração areia fina e areia grossa estão
equiparadas, a média de areia fina na fração areia total, calculada pela média das médias
de cada perfil, corresponde à 52%.
35
35
Entretanto, os perfis 4 e 5, localizados em médio curso, apresentam menor
teor de areia em sua composição em relação aos demais perfis na camada 10 - 30 CM e
30 - 50 CM, explicado pelos processos atuantes nessa área, no qual há o intemperismo
do o embasamento litológico local, representado pelo basalto. Portanto, o material
proveniente do terço superior, representado pelos arenitos, que chega na área, na
camada 0 - 10 CM, é rapidamente retirado depositando no terço de baixo curso da bacia.
Dessa forma, a concentração de areia no terço médio é menor em relação as demais
áreas da bacia.
As amostras analisadas apresentaram o seguinte comportamento para os
atributos areia total e argila para os perfis.
Observa-se nos gráficos 1 e 2 que comportamento granulométrico do perfil
1 apresenta-se irregular na camada de 10 – 30 cm, na qual a fração areia aumenta e
posteriomente diminui na camada de 30 – 50 cm, mantendo a fração argila sem
variação, tendo um aumento maior na camada de 30 – 50 cm. Perfil 2 se manteve
regular, à medida que a fração areia diminui a fração argila aumenta em profundidade.
O perfil 3 mantem regular a diminuição da fração areia nas tres camadas, porém a
fração argila aumenta na camada de 10 – 30cm e se mantem na camada de 30 – 50 cm.
GRÁFICO 01 – Fração areia total Perfis 1, 2 e 3 – alto curso.
0 - 10 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P1 66,70 76,12 61,81
P2 75,37 74,96 66,73
P3 80,72 74,80 71,18
40,00
60,00
80,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
are
ia t
ota
l (%
)
36
36
GRÁFICO 02 – Fração argila Perfis 1, 2 e 3 – alto curso.
A declividade do terreno mais aplainada nos perfis 1 e 3 pode explicar o
comportamento irregular e similar entre esses dois perfis, uma vez que a declividade no
perfil 2 se manteve mais acentuada, facilitando a perda de carga física nesse ponto (silte
e argila) mediante escoamento superficial.
O comportamento granulométrico do perfil 4 (vegetação natural) observa-se
a gradativa diminuição da fração areia e aumento da fração argila em profundidade.
Entretanto, o perfil 5 (pastagem) demonstra uma redução de carga tanto para areia
quanto para argila. (Gráficos 3 e 4).
GRÁFICO 03 – Fração areia total Perfis 4 e 5 – médio curso.
0- 10 cm 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P4 0,35 0,37 0,66
P5 0,52 0,34 0,34
0,00
0,50
1,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
argi
la (
%)
0 - 10 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P4 67,68 64,32 58,46
P5 61,92 53,64 51,31
40,00
60,00
80,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
are
ia t
ota
l (%
)
37
37
GRÁFICO 04 – Fração argila Perfis 4 e 5 – médio curso.
O perfil 6 e 7 apresentam um comportamento regular e similar para fração
areia (Gráfico 5), no entanto para a argila o perfil 7 (Gráfico 6) apresenta um aumento
na camada de 10 – 30 cm.
GRÁFICO 05 – Fração areia total Perfis 6 e 7 – baixo curso.
0- 10 cm 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P4 0,35 0,37 0,66
P5 0,52 0,34 0,34
0,00
0,50
1,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
argi
la (
%)
0 - 10 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P6 71,21 66,13 66,18
P7 69,64 64,53 64,09
40,00
60,00
80,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
are
ia t
ota
l (%
)
38
38
GRÁFICO 06 – Fração argila Perfis 6 e 7 – baixo curso.
Observa-se que a fração areia grossa e argila não apresenta grandes
variações nas três camadas analisadas em toda a área de estudos. Permanece um certo
equilibrio em termos de concentração. Dessa forma, é possivel observar que nas
camadas analisadas não houve grandes variações em relação à granulometria, tanto para
alto, médio ou baixo curso bem como sob os diferentes usos, pastagem e vegetação
natural.
5.2 - Taxa de infiltração
FIGURA 8 – Experimentos Taxa de Infiltração.
A taxa de infiltração para os pontos em alto curso demonstraram que na
camada de 0 – 10 cm para os perfis 1 e 2 ficaram próximas, no entanto, percebe-se que
0- 10 cm 10 - 30 cm 30 - 50 cm
P6 0,36 0,21 0,26
P7 0,72 0,98 0,92
0,00
0,50
1,00
Co
mp
osi
ção
gra
nu
lom
étr
ica
argi
la (
%)
39
39
o perfil 2 (pastagem) a taxa de infiltração apresentou maior volume de água infiltrada
em relação ao perfil 1(vegetação natural). A explicação para tal fato pode vir da
quantidade de água que já estava presente no solo preenchendo os poros em cada perfil.
A área sob pastagem, devido a vegetação menos densa recebe maior
incidência de raios solares fazendo com que a água pluviométrica tenha evaporação
mais rápida, sobretudo na camada de 0 – 10 cm, mais superficial. O solo sob vegetação
natural recebe menor incidência de raios solares devido ao sombreamento da vegetação
mais densa, logo, a evaporação da água do solo é menor e este retém por mais tempo o
solo úmido.
O perfil 3 apresenta menor taxa de infiltração em relação aos outros dois
perfis (Gráfico 7). Tal fato indica que o solo nessa área pode estar mais compactado em
relação ao perfil 1 e 2, o que pode ser explicado pelo relevo mais suave nesta área
facilitando a circulação do gado e ao tempo de cultivo, que nesta área é de
aproximadamente 10 anos a mais que na área do perfil 2.
GRÁFICO 07 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3, camada de 0 – 10cm.
A taxa de infiltração em profundidade de 10 – 30 cm (Gráfico 8) para os
mesmos perfis – P1, P2 e P3 - demonstrou comportamento diferente da primeira
camada, em que a taxa de infiltração para os perfis sob pastagem (P2, P3) caiu
drasticamente e a infiltração sob vegetação natural (P1) aumentou.
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Título do Eixo
P1
P2
P3
40
40
GRÁFICO 08 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3, camada de 10 -30 cm.
Retomando os dados de granulometria temos que a fração areia total
aumentou em 10% da camada 0 - 10 CM para camada 10 - 30 CM no perfil 1 e houve
infiltração de 600mm a mais em comparação entre as mesmas camadas desse mesmo
perfil. Logo, a aumento no teor de areia e a estabilidade do teor de argila na composição
do solo aumentou a infiltração. No entanto, observou queda do teor de areia para P2 e
P3 da camada 0 - 10 CM para camada 10 - 30 CM, 1% e 5%, respectivamente, e houve
aumento na fração silte e argila e o volume de água infiltrada reduziu para,
aproximadamente, 1/3 em comparação entre 0 - 10 CM e 10 - 30 CM para os mesmos
perfis (P2 e P3). A taxa de infiltração variou de acordo com a estabilidade do teor de
areia e argila presentes nos solos, concordando com Dufranc et al (2004).
O comportamento da taxa de infiltração na camada de 30 – 50 cm (Gráfico
9) se mantém o mesmo em relação a camada imediatamente superior. No entanto, a taxa
de infiltração para o perfil 2 caiu ainda mais em relação a camada imediatamente
superior.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P1
P2
P3
41
41
GRÁFICO 09 – Taxa de infiltração perfis 1, 2 e 3, camada de 30 – 50 cm.
Para o perfil 2 no qual houve redução no volume de água infiltrado houve também
aumento da fração silte e argila e diminuição da fração areia. Dessa forma, pode-se inferir que
em profundidade, devido ao aumento da fração argila houve maior retenção de água,
concordando com Reichardt (1987), ao relacionar o teor de argila e a distribuição do
diâmetro dos poros no solo.
Os perfis 4 e 5 apresentam comportamento da taxa de infiltração simétricos
(Gráfico 10), sendo que em área sob vegetação natural (P4) apresentou maior volume de água
infiltrada em relação a área sob pastagem (P5) como apresentam os gráficos a seguir:
GRÁFICO 10 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 0 -10 cm.
0
500
1000
1500
2000
2500
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P1
P2
P3
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P4
P5
42
42
Os dados de granulometria para os perfis 4 e 5 em camada de 0 – 10 cm
demonstram equilíbrio da fração areia total, silte e argila. Dessa forma, pode-se dizer
que o volume de água infiltrado em P5 foi menor em virtude do uso (pastagem), visto
que há o relato de uso intensivo pela agropecuária, no entanto não houve qualquer tipo
de manejo por um longo período de tempo. Porém, em área sob cobertura vegetal
natural, observou-se o equilibrio entre a granulometria e taxa de infiltração. Logo,
reporta-se a Costa et al. (2002), no qual o solo sob pastagem encontra-se deteriorado em
suas propriedades físicas em camada superficial devido ao estresse mecânico sofrido.
O perfil 4 na camada de 10 – 30 cm (Gráfico 11) demonstrou o mesmo
comportamento apresentado na camada imediatamente superior. No entanto, para o
perfil 5, observou-se um pequeno aumento no volume infiltrado. Analisando a
granulometria foi observado um decréscimo no teor de argila para esta camada em
relação a camada superior ( 0 – 10 cm.), porém houve também a redução da fração
areia, mantendo a mesma proporção observada na camada imediatamente superior.
Pode-se concluir por esta análise, que o estresse mecânico exercido sobre o solo
diminuiu seu efeito de compactação a partir dessa profundidade, pois o comportamento
em profundidade de 30 – 50 cm (Gráfico 12) mantiveram as mesmas características
granulométricas e de infiltração.
GRÁFICO 11 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 10 – 30 cm.
0
200
400
600
800
1000
1200
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P4
P5
43
43
GRÁFICO 12 – Taxa de infiltração perfis 4 e 5, camada de 30 – 50 cm.
A análise da taxa de infiltração em relação a granulometria confirma que as
camadas superficiais estão compactadas devido, principalmente a falta de manejo
adequado em tempo adequado à atividade pastoril, reforçando os argumentos de Costa
et al. (2002) ao se dizer manejo incorreto do solo pode afetar suas as propriedades
físicas e por consequência, a qualidade do mesmo. Nesse caso, o pisoteio animal forçou
o rearranjo das partículas que compõe o solo, diminuindo os espaços vazios e
consequentemente, aumentando a dificuldade da água percolar entre as camadas.
Os resultados de infiltração para os pontos em baixo curso demonstraram
comportamento semelhante aos pontos em médio curso. Sendo, maior taxa em área sob
vegetação natural (P6) e menor em área sob pastagem (P7) aumentando na camada de
30 – 50 cm.
A análise das camada 0 - 10 cm e 10 - 30 cm (Gráficos 13 e 14) no perfil 6
observou-se que houve redução proporcional no teor de areia e silte, em 5%, no entanto,
o teor de argila diminui em 15% de 0 - 10 cm para 10 - 30 cm o que pode ter
interferencia no aumento do volume de água infiltrado de 0 - 10 cm para 10 - 30 cm em
aproximadamnete, 400mm. Em proporcianalidade, a camada 10 - 30 cm possui maior
concentração de areia e menor concentração de argila, aumentando a distribuição do
diâmetro dos poros do solo, determinando assim a menor área de contato entre as
partículas sólidas e a água, o qual facilitou a infiltração, conforme apontado por
Reichardt (1987).
0
500
1000
1500
2000
2500
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P4
P5
44
44
GRÁFICO 13 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 0 -10 cm.
GRÁFICO 14 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 10 – 30 cm.
Na camada 30 - 50 CM (Gráfico 15) o teor de areia permaneceu sem
alterção, a argila houve pequeno aumento, no entanto observa-se aumento do silte.
Logo, a relação da fração areia com as partículas finas do solo, silte e argila, diminui
aumentando a resistência do solo à infiltração.
Para o perfil 7, o volume infiltrado na camada 0 - 10 cm e 10 - 30 cm foi o
mesmo, no entanto observa-se que a fração areia diminui em 10 - 30 cm em relação a 0
- 10 cm, mas a fração fina, silte e argila, aumentou. Em função disso, o volume
infiltrado em 0 - 10 cm deveria ser maior que em 10 - 30 cm, o que evidencia o efeito da
compactação do solo na camada 0 - 10 cm na capacidade de infiltração de água no
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
2500,0
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P6
P7
0
500
1000
1500
2000
2500
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P6
P7
45
45
mesmo. O que pode ser observado também na analise da camada 30 - 50 cm, uma vez
que esta permanece com as mesmas caracteristicas granulometricas da camada 10 - 30
cm, porém aumenta sua capacidade de infiltração de 100mm em 10 - 30 cm para
600mm em 30 - 50 cm o que leva a crer que o efeito da compactação pelo pisoteio
animal não está evidente na camada 30 - 50 cm.
GRÁFICO 15 – Taxa de infiltração perfis 6 e 7, camada de 30 – 50 cm.
Os resultados apresentados demonstraram que em área de pastagem (Perfis
2,3,5 e 7) houve menor volume de água infiltrado no solo em comparação com as área
sob vegetação natural (Perfis 1,4 e 6). A taxa de infiltração média, calculada pela média
das camadas em cada perfil, (Gráfico 16) demonstra tal comportamento.
GRÁFICO 16 – Taxa de infiltração Média.
0
500
1000
1500
2000
2500
Infi
ltra
ção
(m
m³)
Tempo seg./min.
P6
P7
51,49
14,408,99
54,98
12,22
70,16
10,30
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
Perfil 1 Perfil 2 Perfil 3 Perfil 4 Perfil 5 Perfil 6 Perfil 7
Volume médio infiltrado(mm³)
46
46
O menor volume de água infiltrado nas áreas sob pastagem pode ser
explicado devido a ocorrência do rearranjo das partículas do solo modificando sua
estrutura original, que pode ser ocasionado pelo processo de compactação devido ao
pisoteio dos animais, como explica Grohmann (1972).
Dessa forma, a compactação dos solos sob pastagem influenciou a
infiltração de água o que pode ter consequências diretas no potencial produtivo desses
solos podendo afetar o sistema radicular, aeração, armazenagem e disponibilidade de
água às plantas e a produção das culturas, conforme apontou Silva et al., (2000).
Os solos estudados, como em grande parte do Cerrado brasileiro, oferecem
condições para o desenvolvimento das atividades agropastoris (MAROUELLI, 2003;
PALMIERI e LARACH, 2006). No entanto, as propriedades físicas dos solos, textura,
estrutura e infiltração, apresentam-se modificadas. Dessa forma, cabe as considerações
que Costa et al. (2002) fizeram ao relacionar os processos de estresse mecânico,
causado pelo pisoteio dos animais e a deterioração das propriedades físicas em áreas de
Cerrado.
O processo de compactação dos solos estudados pode estar diretamente
ligado à falta de estratégias eficazes no manejo dos mesmos, uma vez que não foram
observadas técnicas de manejo adequadas aos ambientes pastoris para estas áreas,
concordando com Costa et al. (2002) e Silva et al. (2000) e Pruski (2006).
A compactação da camada superficial do solo pode, ainda, ser confirmada
comparando as taxas de infiltração nas áreas sob vegetação natural, uma vez que as
análises granulométricas apresentaram solos equiparados em sua textura (areia franca e
franco – arenosa) para toda a área, no entanto a taxa de infiltração nas áreas sob
vegetação natural apresentam maior volume de água infiltrada.
Sabe-se que em área de pastagem o processo de compactação é fato, sendo
perceptível a redução da infiltração de água nessas áreas, o que leva a outras
consequências como a intensificação dos processos erosivos com aumento do
escoamento superficial, reportando-se a Costa et al. (2002).
Dessa forma, o manejo incorreto do solo pode afetar suas as propriedades
físicas e por consequência, a qualidade do mesmo. Chiarini (1972) expos que as
propriedades físicas do solo e sua fertilidade influenciam diretamente sua produtividade,
como expõe
47
47
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A análise granulométrica permitiu avaliar as condições da drenagem nos solo e
que demonstrou que os solos analisados são solos arenosos e caracterizam-se por rápida
passagem da água por percolação. Entretanto, os teste de infiltração demonstraram
resistência à passagem de água no solo em área de pastagem contradizendo a análise
granulométrica e facilidade de infiltração em área sob vegetação natural confirmando as
análises granulométricas.
Todavia, aliam-se a estas análises, as condições de manejo das pastagens, que
por informações obtidas em campo, não receberam qualquer tipo de manejo nesses solos
nos últimos anos.
As análises granulométricas, de infiltração e as informações coletadas apontam
que os solos da região possuem boa capacidade de drenagem em função da fração areia
em relação às partículas finas, confirmada pela sua composição granulométrica. No
entanto, o rearranjo das partículas no solo devido a falta de manejo nessas áreas
influencia na capacidade de infiltração do mesmo. Logo, a modificação da estrutura do
solo sob pastagem pode influenciar na permeabilidade à água, a resistência à erosão e as
condições ao desenvolvimento das raízes das plantas.
Os experimentos e as análises realizadas nessa pesquisa demonstram que os
solos sob pastagem apresentam-se compactados em sua camada superficial e confirmam
a necessidade de formas de manejo corretos em área cultivadas, sob pena de perda de
produtividade.
Os estudos apresentados foram preliminares e sem pretensões de esgotar as
possibilidades de analises sobre o tema e a área pesquisada, mas pode-se considerar que
os resultados alcançados podem levar ao desenvolvimento de outras pesquisas mais
aprofundadas, nas quais poderão ser realizados experimentos para identificar outras
propriedades físicas do solo como densidade total e de partículas e porosidade, a fim de
determinar a compactação dos solos e sua relação com o uso do mesmo na Bacia
Hidrográfica do Ribeirão São Vicente.
48
48
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