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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS – CAV
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS
MESTRADO EM CIÊNCIA DO SOLO
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
DE UM CAMBISSOLO HÚMICO RELACIONADA AO
TIPO DE PREPARO SOB CHUVA NATURAL
IVANA MANENTI CAPISTRANO CORREA
LAGES (SC)
2010
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IVANA MANENTI CAPISTRANO CORREA
RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
DE UM CAMBISSOLO HÚMICO RELACIONADA AO
TIPO DE PREPARO SOB CHUVA NATURAL
LAGES (SC)
2010
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ii
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS – CAV
DEPARTAMENTO DE SOLOS E RECURSOS NATURAIS
IVANA MANENTI CAPISTRANO CORREA
(Licenciada em Física FEJ/UDESC)
Rugosidade da superfície
de um Cambissolo Húmico relacionada ao
tipo de preparo sob chuva natural
Dissertação apresentada como requisito
Parcial para obtenção do grau de Mestre
Em Ciência do Solo
Orientador: Prof. Dr. Ildegardis Bertol
LAGES (SC)
iii
2010
IVANA MANENTI CAPISTRANO CORREA
Licenciada em Física
Rugosidade da superfície de um Cambissolo Húmico relacionada ao tipo de
preparo sob chuva natural
Dissertação apresentada como um dos requisitos à obtenção do grau de
MESTRE EM CIÊNCIA DO SOLO
Aprovado em:
Pela banca examinadora:
Prof. Dr. Ildegardis Bertol
Orientador – CAV/UDESC
Prof. Dr. Álvaro Luiz Mafra
CAV/UDESC
Dr. Tássio Dresch Rech
Homologado em:
Por:
Dr. Luciano Colpo Gatiboni
Coordenador do Programa de Pós-
Graduação em Ciências Agrárias,
Coordenador Técnico do Curso de Mestrado
em Ciência do Solo
Dr. Cleimon Eduardo do Amaral Dias
Diretor Geral do Centro de Ciências
Agroveterinárias
Aos meus pais
Daniel
e
Rita de Cássia
Com amor e eterna gratidão
OFEREÇO
A meu esposo Gilson e às minhas filhas Isadora e Gabriela
pelo carinho e compreensão durante
a execução deste trabalho
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À Deus.
Ao professor Dr. Ildegardis Bertol e família, pela amizade e valiosa orientação na
elaboração deste trabalho.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias, pelos
ensinamentos e experiências transmitidos.
Aos meus irmãos, que sempre me incentivaram a perseverar nos estudos e me
ampararam nos momentos em que precisei.
Aos amigos e companheiros de atividades de campo, pelo apoio incansável na
execução das atividades experimentais.
Aos amigos aqui encontrados pelo apoio e convivência durante o curso.
Aos Funcionários da UDESC.
Agradecimento especial:
À Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC, pela oportunidade concedida
de realizar esse mestrado e pelos recursos financeiros destinados à execução do projeto de
pesquisa.
vi
RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE DE UM CAMBISSOLO HÚMICO RELACIONADA
AO TIPO DE PREPARO SOB CHUVA NATURAL
Autor: Ivana Manenti Capistrano Correa
Orientador: Dr. Ildegardis Bertol
RESUMO
A rugosidade superficial do solo é uma das características mais importantes de sua superfície, a qual,
juntamente com a cobertura por resíduos vegetais, influencia a infiltração de água no solo, a
armazenagem de água e de sedimentos na superfície e a erosão hídrica. Por sua vez, a rugosidade é
influenciada pelo preparo do solo, pela umidade do solo no momento do preparo, pelos resíduos
culturais, pelo efeito residual do uso do solo e, temporalmente pela chuva, dentre outros fatores. O
trabalho teve o objetivo de estudar o efeito de tipos de preparo e da consolidação do solo e da chuva
sobre a rugosidade e a tortuosidade superficial; para isso, conduziu-se um experimento sob chuva
natural em um Cambissolo Húmico Alumínico léptico, com declividade média de 0,03 m m
-1
, em
Lages, SC, de setembro a novembro de 2008 em campo até novembro de 2009 em laboratório.
Estudaram-se os seguintes tratamentos: 1) sem preparo instalado em solo que permaneceu consolidado
por três anos (LIC); 2) sem preparo instalado em solo não consolidado (LINC), no qual não se efetuou
preparo imediatamente antes de instalar o tratamento; 3) preparo do solo com uma operação de arado a
0,20 m de profundidade e duas de grade a 0,15 m de profundidade em solo consolidado por três anos
(PCC); 4) preparo do solo com uma operação de arado a 0,20 m de profundidade e duas de grade a
0,15 m de profundidade em solo não consolidado (PCNC), no qual não se efetuou preparo
imediatamente antes de instalar o tratamento; 5) preparo do solo com uma operação de escarificador a
0,15 m de profundidade em solo consolidado por três anos (ESC); e 6) preparo do solo com uma
operação de escarificador a 0,15 m de profundidade em solo não consolidado (ESNC), no qual não se
efetuou preparo imediatamente antes de instalar o tratamento. No período de consolidação do solo dos
tratamentos LIC, PCC e ESC não houve preparo algum, enquanto, nos tratamentos LINC, PCNC e
ESNC, houve vários preparos antecedentes e nenhum preparo imediatamente antes de instalar os
tratamentos. As alturas do microrelevo que permitiram o cálculo da rugosidade e tortuosidade
superficial foram determinadas com rugosímetro mecânico de varetas, em seis oportunidades:
imediatamente antes de instalar os tratamentos; imediatamente após o preparo do solo nos tratamentos
com preparo; e após a ocorrência de cada um dos seguintes volumes de chuva: 78 mm, 82 mm, 230
mm e de 123 mm. O preparo do solo aumenta a rugosidade ao acaso da superfície do solo. O aumento
é de 3,72 vezes no PCC e PCNC e de 3,88 vezes no ESC e ESNC. A consolidação do solo também
influencia essa rugosidade, quando o mesmo é preparado. No caso do PCC, o aumento é de 4,58 vezes
e é de 3,04 vezes no PCNC. No caso do ESC o aumento é de 5,49 vezes e é de 2,61 vezes no ESNC. A
rugosidade ao acaso da superfície do solo decresce com o aumento da altura de chuva,
independentemente do tipo de preparo e do grau de consolidação do solo; o modelo y=ae
-bx
se ajusta
aos dados com significância estatística (p < 0,01). O coeficiente de determinação é de 0,67; 0,87; e
0,97, para os tratamentos LIC, PCC e ESC, respectivamente, enquanto, para os tratamentos LINC,
PCNC e ESNC, tal coeficiente é respectivamente de 0,94; 0,96; e 0,98. A rugosidade linear aumenta
com a rugosidade original e, esta, com a rugosidade ao acaso; o modelo y=a+bx se ajusta aos dados
com significância estatística (p < 0,01). A declividade do terreno tem maior influência (coeficiente
vii
angular = 1,13) do que as marcas de preparo do solo (coeficiente angular = 0,67) sobre a rugosidade
superficial. A tortuosidade superficial do solo apresenta as mesmas tendências da rugosidade
superficial, porém, com menor magnitude de valores e menores diferenças, em termos numéricos,
entre as condições em que essa variável é estudada. O menor valor é o da tortuosidade ao acaso
(1,001) no tratamento LIC após a ocorrência de 512 mm de chuva e, o maior, o da tortuosidade
original (1,147) no tratamento PCNC.
PALAVRAS CHAVE: Microrelevo superficial, compactação do solo, decaimento da rugosidade,
tortuosidade superficial.
1/
Dissertação de Mestrado em Ciência do Solo, Centro de Ciências Agroveterinárias,
Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, Julho de 2010.
viii
INSEPTOSL SURFACE ROUGHNESS TO RELATE FOR
TILLAGE TYPE UNDER NATURAL RAINFALL
1/
Author: Ivana Manenti Capistrano Correa
Adviser: Dr. Ildegardis Bertol
ABSTRACT
The surface roughness of the soil is one of the most important features of its surface, which,
together with the cover crop residues, influences the infiltration of ground water, water
storage and sediment surface-water erosion. In turn, the roughness is influenced by tillage, the
soil moisture at the time of preparation, by crop residue, the residual effect of land use and, in
time for the rain, among other factors. The work aimed to study the effect of types of
preparation and consolidation of soil and rain on surface roughness and tortuosity; for this, we
conducted an experiment under natural rainfall in a Inceptsoil with a slope of 0.03 m m-1 in
Lages, SC, from September to November 2008 in the field until November 2009 in the
laboratory. We studied the following treatments: 1) without preparation installed in soil that
remained bound for three years (LIC), 2) installed on unprepared ground unbound (LINC), in
which no preparation is effected immediately before installing the controller; 3) tillage with a
plow operation at 0.20 m depth and two grid 0.15 m deep soil nurtured by three years (ESC),
4) tillage with a plow operation at 0 , 20 m deep and two grid at 0.15 m depth in soil is not
consolidated (PCNC), which was not effected preparation immediately before installing the
treatment, 5) soil tillage with chiseling 0, 15 m depth in soil consolidated by three years
(ESC), and 6) soil tillage with chiseling 0.15 m soil depth in unconsolidated (ESNC), in
which no preparation is effected immediately before installing treatment. In the period of
consolidation of soil treatments LIC, PCC and ESC there was no preparation at all, while in
treatments LINC, PCNC and ESNC, there were several preparations history and no
preparation immediately before installing the treatments. The heights microrelief that allowed
the calculation of surface roughness and tortuosity were determined rugosimeter mechanical
rods in six occasions: immediately before installing the treatments, immediately after tillage
in the tillage treatments, and after the occurrence of each the following volume of rain: 78
mm, 82 mm, 230 mm and 123 mm. Soil tillage increases the random roughness of soil
surface. The increase is 3.72 times the PCC and PCNC and 3.88 times the ESC and ESNC.
The consolidation of the soil also influences the surface roughness, when it is prepared. In the
case of PCC, the increase is 4.58 times and 3.04 times in the PCNC. In the case of ESC the
increase is 5.49 times and 2.61 times is the ESNC. Random roughness of the surface soil
decreases with increasing height of the rain, whatever the type of preparation and degree of
consolidation of soil, the model y = ae
-bx
fits the data with statistical significance (p <0.01 ).
The coefficient of determination is 0.67; 0.87, and 0.97 for treatments LIC, PCC and ESC
respectively, while for treatments LINC, PCNC and ESNC, this coefficient is 0.94
respectively; 0.96 and 0.98. The roughness increases linearly with the original roughness, and
ix
this, with random roughness, the model y = a + bx fits the data with statistical significance (p
<0.01). The slope of the land has greater influence (slope = 1.13) than the marks of tillage
(slope = 0.67) on the surface roughness. Tortuosity soil surface shows the same trends in
surface roughness, but with lower magnitude values and smaller differences in numerical
terms, between the conditions in which this variable is studied. The lower figure is the
tortuosity randomly (1,001) in the LIC treatment after the occurrence of 512 mm of rain, and
the largest, the original tortuosity (1,147) in the treatment PCNC.
KEYWORDS: Surface microrelief, soil compaction, roughness decay, superficial tortuosity.
1/
Dissertation of master Soil Science, Center of Agroveterinary Science, Santa Catarina State
University, Lages, July, 2010.
x
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................01
2 REVISÃO LITERATURA..................................................................................................02
2.1 Rugosidade superficial do solo e tortuosidade superficial do solo............................02
2.2 Influência do preparo do solo na rugosidade superficial...........................................05
2.3 Influência do adensamento do solo na rugosidade superficial..................................07
2.4 Influência da chuva sobre a rugosidade superficial do solo......................................08
2.5 Influência da rugosidade superficial na erosão hídrica.............................................10
2.6 Hipóteses...................................................................................................................12
2.7 Objetivos....................................................................................................................12
3 MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................................13
3.1 Localização, características do solo e histórico da área experimental.......................13
3.2 Tratamentos...............................................................................................................15
3.3 Tomadas de alturas do microrrelevo superficial........................................................16
3.4 Descrição do rugosímetro......................................................................................................17
3.5 Processamento das imagens.......................................................................................19
3.6 Procedimento para o cálculo da rugosidade e da tortuosidade da superfície do
solo...................................................................................................................................20
3.7 Tratamento estatístico de dados................................................................................23
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................................25
4.1 Interação estatística entre o tipo de preparo do solo e grau de compactação........... 25
4.1.1 Rugosidade superficial do solo em função do preparo mecânico e do grau de
compactação.............................................................................................................26
xi
4.1.2 Rugosidade superficial do solo após o preparo mecânico e após as
chuvas.......................................................................................................................30
4.1.3 Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo...........................35
4.1.4 Relações da rugosidade ao acaso da superfície do solo com a altura de
chuva.........................................................................................................................39
4.2 Índice de tortuosidade superficial do solo.................................................................44
5 CONCLUSÕES....................................................................................................................50
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................................52
xii
LISTA DE TABELAS
Página
TABELA 1. Propriedades físicas e químicas do Cambissolo Húmico alumínico léptico de Lages (SC),
referentes ao perfil no local do experimento (Guadagnin,
2003).....................................................................................................................................14
TABELA 2. Volume e erosividade (EI
30
) das chuvas, Lages, Unidade Metereologia da
UDESC ....................................................................................................................17
TABELA 3. Interação entre tipo de preparo do solo e grau de compactação de um Cambissolo
Húmico alumínico léptico, quanto o índice de rugosidade superficial do solo (média
das avaliações após o preparo e após as chuvas e de duas repetições), Lages, SC,
2008..........................................................................................................................26
TABELA 4. Rugosidade da superfície antes e após o preparo do solo em um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008................27
TABELA 5. Rugosidade da superfície após o preparo do solo (APP) e após a ocorrência de chuvas
naturais, em seis tratamentos, de um Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de
duas repetições), Lages, SC, 2008............................................................................31
TABELA 6. Tortuosidade da superfície antes e após o preparo do solo em um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008................45
TABELA 7. Tortuosidade da superfície do solo antes (ANP) e após (APP) o preparo do solo e
após a ocorrência de chuvas naturais, em seis tratamentos, de um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008................47
xiii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. Ilustração do rugosímetro de varetas utilizado no estudo.....................................19
FIGURA 2. Relação entre a rugosidade linear e a rugosidade original da superfície de um
Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de duas
repetições).................................................................................................................36
FIGURA 3. Relação entre a rugosidade ao acaso (RA) e a rugosidade linear (RL) da
superfície de um Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de duas
repetições).................................................................................................................38
FIGURA 4. Relação entre a rugosidade ao acaso da superfície do solo (RR) e altura de chuva
(AC), média de duas repetições, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, em
diversos tratamentos de preparo em solo consolidado. PCC: preparo convencional
consolidado; ESC: cultivo mínimo consolidado; LIC: sem preparo
consolidado...............................................................................................................40
FIGURA 5. Relação entre a rugosidade ao acaso da superfície do solo (RR) e altura de chuva
(AC), média de duas repetições, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, em
diversos tratamentos de preparo em solo não consolidado. PCNC: preparo
convencional não consolidado; ESNC: cultivo mínimo não consolidado; LINC: sem
preparo não consolidado...........................................................................................42
1. INTRODUÇÃO
A rugosidade superficial do solo é uma das condições físicas de superfície mais
importante na redução da erosão hídrica. Isto se deve ao fato de que ela aumenta a retenção e
a infiltração superficiais de água no solo, reduz a velocidade e o volume do escoamento
superficial e aprisiona os sedimentos da erosão. Apesar de efêmera, a rugosidade da superfície
do solo induzida por métodos de seu preparo é um requerimento importante nos sistemas de
manejo de caráter conservacionista.
Os valores de rugosidade superficial do solo, expressos por meio de índices de
rugosidade, têm sido amplamente utilizados em modelos que descrevem as relações das
condições superficiais do solo com a erosão hídrica pluvial. Tais valores são diferentes em
distintas operações de preparo mecânico do solo e se modificam com certa facilidade em
função de ação das chuvas que ocorrem ao longo do tempo. O emprego de índices de
rugosidade proporciona uma caracterização objetiva da superfície do solo, contribuindo com
informações que facilitam a escolha das práticas de manejo do solo mais adequadas a cada
condição de exploração agropecuária, no que se refere ao seu potencial de redução da erosão.
Diferentes quantidades de água podem ser armazenadas nas microdepressões da
superfície do solo, dependendo da rugosidade superficial; superfícies mais rugosas têm maior
capacidade de armazenar água temporariamente em relação a uma superfície menos rugosa. A
retenção de água nas microdepressões do microrrelevo influencia na quantidade de água que
infiltra no solo. Assim, uma elevada infiltração de água no solo normalmente se relaciona
diretamente com um elevado valor de rugosidade superficial, que, além de elevar a infiltração,
2
aumenta a resistência hidráulica do escoamento superficial, reduzindo o volume e a
velocidade da enxurrada.
As operações de preparo do solo exercem um papel importante no potencial de erosão
das áreas cultivadas, modificando o microrrelevo. Ao submeter o solo a diferentes sistemas de
manejo, a rugosidade da superfície do solo, formada pelas elevações e depressões, torna-se
um importante fator, permitindo alta infiltração da água na chuva. Portanto, essa condição
pode reduzir substancialmente os impactos advindos da erosão hídrica, a qual aumenta a
perda de terras agricultáveis, o assoreamento de rios e barragens e o empobrecimento da
população rural.
A erosão hídrica, causada pela ação do impacto das gotas de chuva e do escoamento
superficial, é um processo de desagregação, transporte e deposição das partículas que resulta
na degradação física, química e biológica do solo. É um processo resultante dos efeitos de
fatores naturais e da ação humana, que, muitas vezes, é acelerado por práticas de manejo do
solo inadequadas que podem promover a degradação de agroecossistemas, afetando os
recursos hídricos. Uma dessas práticas relaciona-se, por exemplo, com a redução da
rugosidade superficial determinada por tipos de preparo do solo. Assim, no estudo da erosão
hídrica, relacionam-se os principais fatores que causam o processo erosivo com as
quantidades de água e sedimentos perdidos pela erosão.
Este trabalho teve como objetivo quantificar a rugosidade ocasionada por três tipos de
preparo: preparo efetuado co arado e grade, denominado convencional, preparo efetuado com
escarificador, denominado cultivo mínimo, e uma condição sem preparo; tais preparos foram
estudados em dois graus de compactação do solo, solo compactado e solo não compactado; a
rugosidade ainda foi relacionada com a erosividade das chuvas naturais.
3
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Rugosidade superficial do solo e tortuosidade superficial do solo
A rugosidade superficial do solo é representada pela microndulação do terreno, ou
seja, pelas microdepressões e microelevações da superfície do solo, e pela sua distribuição
espacial (KUIPERS, 1957; ALLMARRAS et al., 1966). Dessa forma, a rugosidade depende
de fatores intrínsecos do solo, como tipo de solo e teor de água no momento do seu preparo
(ALLMARRAS et al., 1967), mas, principalmente de fatores externos como o tipo de resíduo
vegetal e tipo de preparo do solo. A necessidade de calcular o volume de água retida nas
microdepressões da superfície do solo tem motivado estudos sobre rugosidade superficial e
sua evolução temporal (LARSON, 1962; MOORE & LARSON, 1979; ZOBECK &
ONSTAND, 1987; KAMPHORST et al., 2000).
Burwell et al. (1963) sugeriu que há dois tipos de rugosidade de superfície
reconhecidas: a rugosidade orientada, a qual é influenciada pelas marcas de preparo; e a
rugosidade ao acaso, a qual é caracterizada pela ocorrência aleatória de elevações e
depressões na superfície do terreno. O primeiro tipo pode ser ilustrado como sendo a
rugosidade produzida pelas marcas de preparo do solo, ou seja, caracterizada pela presença
4
ordenada de elevações e depressões na superfície do terreno, as quais podem estar arranjadas
na direção do declive ou na transversal do mesmo. O segundo tipo de rugosidade é
caracterizado pela ocorrência aleatória de elevações e depressões, não sendo possível
identificar a direção do preparo por meio de análise visual. Tanto a rugosidade orientada no
sentido transversal ao declive, quanto à rugosidade ao acaso reduzem as perdas de solo e água
por erosão hídrica. Isto se deve ao fato de que, nestes casos, a rugosidade aumenta a retenção
superficial da água da chuva, aumenta a infiltração da mesma no solo, aprisiona sedimentos, e
diminui a quantidade e a velocidade do escoamento superficial.
A orientação do perfil de agulhas do rugosímetro determina em grande parte as
variações nos valores de rugosidade. Tais variações são maiores quando o perfil de agulhas é
posicionado na direção transversal à orientação do preparo do solo. Assim, para se obter
valores reais de rugosidade superficial, numa situação de terreno sem declive, é
imprescindível eliminar a influencia da orientação causada pelas marcas de preparo do solo,
resultando na casualidade da rugosidade. Agindo desse modo, o valor da rugosidade é casual,
e por isso, autêntica. A rugosidade orientada é superestimada, pois ela resulta da totalização
das variações devidas à declividade do terreno e às marcas de preparo do solo com a
rugosidade ao acaso.
O microrrelevo da superfície do solo é representado por um índice, o qual pode
apresentar uma importante relação inversa com a erosão hídrica, devido à retenção de água e
sedimentos nas microdepressões da superfície do solo (DEXTER, 1977). Em função disso, a
quantidade de água retida nestas microdepressões é um fator empregado no planejamento de
sistemas de manejo do solo visando à conservação da água e do solo, (ZOBECK &
ONSTAD, 1987). Então, os processos hidrológicos de infiltração de água no solo e
escoamento superficial estão inversamente relacionados entre si, e sujeitos à capacidade de
retenção temporária de água na superfície do solo.
5
O índice de tortuosidade, T, como proposto por Boiffin (1984), também pode ser
utilizado como um indicador de rugosidade. Este índice descreve a relação entre a extensão
horizontal do perfil de uma superfície de solo rugosa e a distância entre o ponto inicial e final
da referida superfície. Este índice depende da escala em que foram tomadas as medidas da
rugosidade superficial (SKIDMORE, 1997). Sendo assim, duas superfícies de solo com a
mesma rugosidade, em que, na sua avaliação, foram utilizadas escalas distintas, apresentarão
índices T completamente diferentes e, portanto, apresentarão diferentes capacidades para
dificultar a enxurrada (KAMPHORSt et al., 2000).
O preparo do solo aumenta a tortuosidade ao acaso em relação à ausência de preparo.
Este incremento na tortuosidade, embora pareça pequeno, representa um importante aumento
na dificuldade para a água escoar na superfície do solo. Além disso, representa expressivo
aumento da capacidade de armazenagem superficial de água pelo solo.
2.2. Influência do preparo do solo na rugosidade superficial
Em terras cultivadas, a rugosidade superficial do solo depende de vários fatores, como
tipo e intensidade de preparo do solo, período de tempo transcorrido entre o preparo e a
medição da rugosidade, tipo e quantidade de resíduo cultural, teor de água no solo na ocasião
do preparo, tipo de solo (ALMARRAS et al., 1966; COGO, 1981; SCHICK et al., 2000;
BERTOL et al., 2006), e também da declividade do terreno (ZOLDAN, Jr. et al., 2006). A
rugosidade da superfície pode modificar consideravelmente, dependendo do tipo de preparo.
6
De acordo com Zobeck & Onstad (1987), são esperadas modificações de rugosidade ao se
usar um mesmo tipo de equipamento, devido às variações de umidade do solo, velocidade e
profundidade de preparo, quantidade e forma de manejo de resíduo vegetal e textura de solo.
Estes autores ressaltaram que as modificações de rugosidade devidas a estes fatores podem ser
maiores do que aquelas acontecidas devido à variação de tipo de preparo do solo.
O método de preparo do solo a ser adotado em certa área depende das condições de
clima e solo locais, devendo ser adequado a cada situação. Ignorar e/ou desconsiderar este
fato pode levar os agricultores a empregarem métodos de preparo do solo que às vezes não
são apropriados para as suas condições, o que poderá acelerar a degradação de suas terras de
cultivo (LARSON & GILL, 1973). No geral, o aumento no número de operações,
especialmente com equipamentos de preparo secundário do solo, reduz a rugosidade e a
porosidade total da camada preparada (BURWELl et al.,1963) e aumenta a desagregação e a
quantidade de solo disponível ao transporte pela erosão hídrica (COGO, 1981).
O preparo do solo é a forma mais habitual de alterar a rugosidade superficial do solo,
revelando, desta forma, a importância dessa operação de manejo na rugosidade e, como
conseqüência, na alteração da capacidade de armazenagem de água e retenção de sedimentos
na superfície do solo (BERTOL et al., 2004; BERTOL et al., 2006; CASTRO et al., 2006;). O
solo manejado sob um sistema conservacionista como o cultivo mínimo, por exemplo, em que
o preparo é efetuado por meio de escarificador com ou sem grade, proporciona uma superfície
mais rugosa do que quando manejado sob sistema convencional, em que o preparo é efetuado
com arado e grade de discos. Por outro lado, o preparo mecânico do solo proporciona à
superfície uma maior rugosidade quando é efetuado sobre o solo compactado, comparado ao
preparo efetuado sobre o solo não compactado, para qualquer tipo de preparo (SCHICK et al.,
2000; BERTOL et al., 2006).
7
Resíduos vegetais restantes de cultivos anteriores mantidos na superfície do solo
representam uma parte da rugosidade superficial, e a ondulação da superfície representa outra
parte da rugosidade, na semeadura direta. A rugosidade superficial resultante dos resíduos
vegetais apresenta menor capacidade de armazenar água de enxurrada na superfície do que a
rugosidade resultante do preparo do solo. Ainda que a rugosidade do solo seja menos durável
do que a rugosidade do resíduo, ela é composta por microdepressões e microelevações na
superfície do terreno, e o mesmo não acontece com a rugosidade do resíduo.
2.3. Influência do adensamento do solo na rugosidade superficial
O uso e manejo do solo têm grande influência na grandeza dos valores da densidade.
Segundo Bertol et al. (2001) em solos intensamente cultivados o surgimento de camadas
compactadas determina a diminuição do volume de poros ocupado pelo ar e o aumento na
retenção de água, e observa-se diminuição da taxa de infiltração de água no solo, com
conseqüente aumento das taxas de escoamento superficial e de erosão.
A gota de chuva é considerada uma fonte natural de adensamento, pois quando cai
sobre o solo descoberto, poderá compactá-lo e desagregá-lo aos poucos. Segundo Duley
(1939), o impacto das gotas de chuva sobre a superfície do solo quebra mecanicamente os
agregados, formando uma camada adensada na superfície do solo, o selamento superficial. A
formação do selamento superficial deve-se a dois mecanismos: (1) fragmentação física dos
agregados do solo e seu adensamento; (2) dispersão físico-química e migração das partículas
8
de argila para a região de 0,1 a 0,5 mm de profundidade, onde se alojam, obstruindo os poros.
O primeiro mecanismo predomina e é determinado pela energia cinética das gotas. O segundo
é controlado principalmente pela concentração e composição de cátions no solo e pela
aplicação de água. Os dois mecanismos atuam simultaneamente e o primeiro incrementa o
segundo.
O aumento da compactação resulta em elevação da densidade do solo, e, portanto
redução da porosidade, especialmente os macroporos. A densidade se relaciona com a
resistência mecânica dos torrões, e dependendo da umidade do solo, a densidade também se
relaciona com o tamanho dos torrões. O método de preparo por sua vez, depende da
compactação do solo, pois quanto maior a compactação, maior o número de operações
mecânicas necessárias para preparar o solo, e como consequência mais compactado ele fica.
Um maior número de torrões é encontrado na superfície em que o preparo é efetuado sobre
solo compactado do que em solo não compactado (JOHNSON et al., 1979).
2.4. Influência da chuva sobre a rugosidade superficial do solo
O impacto das gotas de chuva diretamente sobre o solo faz com que a rugosidade da
superfície diminua. Isto ocorre devido ao efeito da energia cinética das gotas que, ao incidir
sobre o solo diretamente, parcialmente ou totalmente descoberto, dependendo do tipo de
manejo, diminui as microelevações da superfície do solo (BERTOL et al., 2004). A infiltração
de água é diminuída, pois os sedimentos desprendidos são depositados nas microdepressões.
9
A rugosidade ao acaso pode ser reduzida também pela enxurrada superficial, a qual pode
aumentar a rugosidade orientada no sentido do declive devido ao sulcamento da superfície
causado pela erosão (BERTOL, 1986).
Conforme Zobeck e Onstad (1987), a redução da rugosidade ocorre principalmente
pela separação de sedimentos da massa do solo, principalmente nas cristas das microelevações
do solo, como conseqüência do impacto das gotas de chuva e do cisalhamento da enxurrada,
acomodando-se nas microdepressões do solo. Tomam parte na redução da rugosidade da
superfície do solo, três prováveis mecanismos: a) as partículas do solo são erodidas nas cristas
dos torrões e assentadas nas depressões; b) as partículas são conduzidas para dentro do solo,
através dos poros, elevando a sua densidade, e; c) os agregados são quebrados pelo choque
das gotas de chuva, ocasionando o transporte de materiais mais finos para os poros do solo.
Provavelmente, esses mecanismos ocorrem simultaneamente, porém com intensidades
diferentes (ONSTAD, 1984). Cerca de 70% redução de rugosidade ao acaso acontece durante
o período anterior ao inicio da enxurrada. Isto foi constatado em solo preparado com aração +
gradagem + rastel por Burwell et al. (1966). O mesmo comportamento foi observado por
Burwell & Larson (1969) e Cogo et al. (1984), os quais investigaram a diminuição da
rugosidade superficial do solo pela força de impacto das gotas de chuva no solo mobilizado
recentemente. Estes autores verificaram que a maior redução da rugosidade ocorreu no
intervalo de tempo que precedeu à enxurrada. Conclui-se, então, que a redução da rugosidade
da superfície se relaciona exponencialmente com o acúmulo de energia cinética da chuva,
como verificado por Bertol et al. (2005) e Zoldan Jr. et al. (2006).
Steichen (1984) observou que uma função do tipo exponencial decrescente explicava a
diminuição da rugosidade ao acaso pelo efeito da chuva. Essa relação foi observada em
trabalho no qual o autor examinava a relação entre a infiltração de água no solo e a rugosidade
da superfície do terreno, com e sem cobertura vegetal sob chuva simulada, em tipos de
10
preparo do solo com escarificação, com aração e com aração + gradagem. A maior infiltração
de água ocorreu no solo preparado com escarificador, em relação aos demais tratamentos,
devido à maior rugosidade superficial. Por outro lado, os tratamentos com cobertura de
resíduos vegetais proporcionaram maior infiltração de água no solo do que os mesmos
tratamentos sem cobertura de resíduos.
Em qualquer sistema de manejo, a elevação do índice de rugosidade superficial do
solo pela ação do preparo com algum tipo de revolvimento mecânico é mais intensa do que a
diminuição da rugosidade pela ação da chuva (CASTRO et al., 2006; BERTOL et al., 2006;
ZOLDAN Jr. et al., 2006). Nos sistemas de manejo do solo onde não há revolvimento
mecânico, a ação da chuva, mesmo de longa duração, é pouco expressiva sobre a rugosidade,
em comparação a mudança da rugosidade sucedida em solo com revolvimento (CASTRO et
al., 2006).
2.5. Influência da rugosidade superficial na erosão hídrica
A erosão hídrica, causada pelo impacto das gotas de chuva e pelo escoamento
superficial, abrange os processos de desagregação, transporte e deposição das partículas que
resulta na degradação física, química e biológica do solo. A erosão resulta dos efeitos de
fatores naturais e da interferência humana e, muitas vezes, é acelerado por sistemas de manejo
do solo inadequado que podem promover a degradação de agroecossistemas.
11
A ocorrência de erosão hídrica do solo é influenciada pela combinação de fatores
físicos e de manejo do solo, tais como: clima, tipo de solo, topografia, cobertura e manejo do
solo e práticas conservacionistas de suporte. O clima interfere na intensidade, duração e
volume de chuvas, influenciando na energia das gotas de chuva e as características do
escoamento superficial. A chuva é o agente ativo no processo erosivo, e sua capacidade de
causar erosão é chamada de erosividade (WISCHMEIER, 1959; WISCHMEIER & SMITH,
1978).
Em áreas agrícolas a erosão hídrica é influenciada pelas práticas de manejo que são
aplicadas ao solo, entre outros fatores. Considera-se que a rugosidade superficial do solo é um
importante componente de manejo do solo na redução da erosão hídrica, principalmente em
condições de solos com baixos percentuais de cobertura vegetal (ZOLDAN Jr., 2006).
Modelos matemáticos, como a Equação Universal de Perdas de Solo – EUPS
(WISCHMEIR & SMITH, 1978) e a Equação Universal de Perdas de Solo Revisada –
EUPSR (RENARD et al., 1997) que visam a predição da erosão hídrica, com aplicações em
diferentes áreas do conhecimento, utilizam o índice de rugosidade superficial do solo, tendo
como finalidade quantificar os principais fatores a ela relacionados. Por meio destes modelos,
é possível avaliar a influência de fatores causadores do processo erosivo em diferentes
condições, permitindo, com isso, estimar as perdas de solo e água e, com isso, validar as
práticas que possam atenuar os impactos da erosão.
A rugosidade da superfície do solo alterada por métodos de preparo restringe as perdas
de solo e água por erosão hídrica pela retenção e infiltração superficiais da água da chuva,
aprisionamento dos sedimentos da erosão e diminuição do volume e velocidade do
escoamento superficial (CASTRO et al., 2006). Notificam ainda os autores que, com o
decorrer do tempo, devido à ação das chuvas e práticas culturais, a rugosidade superficial do
12
solo influenciada pelos métodos de preparo é habitualmente diminuída, reduzindo sua eficácia
relativa de decréscimo da erosão hídrica.
Castro et al. (2006) verificaram retardamento no início do escoamento superficial em
condições de maior microrrelevo do solo; observaram, ainda, que a rugosidade superficial do
solo diminuiu as perdas de água e solo para os tratamentos com solo mobilizado, nos
segmentos de chuva de curta duração, ocorridos logo após o preparo, independentemente da
cobertura do solo.
2.6. Hipóteses
A rugosidade da superfície do solo é influenciada pelo tipo de preparo mecânico e pelo
grau de compactação do solo na camada superficial.
A rugosidade da superfície do solo diminui com o aumento da altura de chuva, de
maneira distinta em diferentes tipos de preparo mecânico e de grau de compactação do solo.
2.7. Objetivos
Avaliar a rugosidade ocasionada por três tipos de preparo em condições de solo
compactado (mantido sem preparo por três anos) e não compactado (recém preparado).
Relação a rugosidade superficial do solo com a altura das chuvas naturais.
13
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. Localização, histórico da área experimental e características do solo
O experimento foi conduzido em campo, sob condições de chuva natural, entre os meses de
setembro e novembro de 2008, no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC),
localizado entre 27 49’ latitude Sul e 50 20’ longitude Oeste, a 937 m de altitude, na região do
Planalto Sul Catarinense. Segundo a Empresa de Pesquisa Agropecuária e Difusão de Tecnologia de
Santa Catarina S. A (EPAGRI
1
), a temperatura média anual é de 21,7 C. O clima é do tipo Cfb,
segundo a classificação de Köppen, correspondente a subtropical úmido, chuvoso, com verões frescos.
O solo do local do experimento é um Cambissolo Húmico alumínico léptico, argiloso, horizonte A
moderado e com substrato composto de siltitos e argilitos, cujas principais propriedades encontram-se
na Tabela 1.
A área experimental foi cultivada durante aproximadamente 15 anos antes da
instalação do experimento, com a maioria dos cultivos sob semeadura direta e alguns sob
preparo do solo efetuado com uma operação de arado e duas de grade. Nos últimos três anos,
entre março de 2005 e fevereiro de 2008, antes da instalação do experimento, a área foi
mantida sem cultivo, em pousio. Com isso, ocorreu compactação do solo. Em março de 2008,
foi efetuada a primeira capina manual com enxada, a qual foi repetida por mais três vezes,
espaçadas 45 dias uma das outras, totalizando 135 dias entre a primeira e última capina, nos
1
CNEC, Diagnóstico da utilização dos recursos hídricos. Porto Alegre: DNA EE/CNEC, 1993.
14
locais onde mais tarde foram instalados os tratamentos em solo compactado. Nos locais onde
mais tarde foram instalados os tratamentos em solo não compactado, foi efetuado o preparo
do solo três vezes, nas mesmas datas em que se efetuaram as capinas recém referidas. Em
cada preparo fez-se uma operação de arado a profundidade de 0,20 m e duas de grade a
profundidade de 0,15 m. Utilizou-se o arado com três discos, os quais tinham diâmetro de 64
cm cada um e a grade destorroadora com 24 discos, os quais tinham diâmetro de 44 cm cada
um. A área toda foi mantida sem cultivo e descoberta durante este período e, também,
posteriormente durante a fase experimental.
Tabela 1. Propriedades físicas e químicas do Cambissolo Húmico alumínico léptico, referentes
ao perfil do solo no local do experimento (Guadagnin, 2003)
Horizonte
Ap
A2
B/A
B
B/C
C
Profundidade (cm)
0-20
20-34
34-53
53-75/82
75/82-105
105 +
Propriedades Físicas
Argila (g 100g
-1
)
40
40
42
46
52
32
Silte (g 100g
-1
)
42
40
41
40
35
65
A. fina (g 100g
-1
)
11
10
10
9
8
2
A. Grossa (g 100g
-1
)
7
10
7
5
5
1
Dens. Part. (g cm
-3
)
2,54
2,56
2,61
2,61
2,70
2,38
Dens. Solo (g cm
-3
)
1,30
1,35
1,33
1,28
1,27
1,19
Micropor.(cm cm
-3
)
0,38
0,42
0,40
0,42
0,48
-
Macropor.(cm cm
-3
)
0,09
0,06
0,06
0,04
0,03
-
T.C.I. (mm h
-1
)
6
-
-
-
-
-
Propriedades químicas
C. orgânico (g kg
-1
)
40
20
20
10
10
-
N mineral (mg kg
-1
)
5,0
0,1
0,1
0,1
0,1
0,0
P extraível (mg kg
-1
)
2,6
3,1
0,6
0,4
0,7
0,3
K trocável (mg kg
-1
)
96
80
49
61
42
57
Ca troc. (cmol
c
kg
-1
)
2,63
3,05
0,68
0,45
0,72
0,29
Mg troc. (cmol
c
kg
-1
)
2,17
2,33
0,78
0,68
0,70
0,31
Al troc. (cmol
c
kg
-1
)
2,27
3,47
5,89
6,52
3,96
4,68
pH H
2
O (1:1)
5,7
5,2
4,9
4,5
4,1
4,0
T.C.I.: Taxa Constante de Infiltração de água; (-): não determinada
15
3.2. Tratamentos
Os tratamentos, com distribuição totalmente ao acaso, em duas repetições, foram
instalados em início de setembro de 2008, ou seja, cinco meses após a última capina manual e
a última operação de preparo do solo com arado e grade recém referida, como a seguir
descritos.
Tratamento 1 – superfície lisa em solo compactado, no qual não se efetuou preparo
algum, apenas um alisamento com enxada imediatamente antes de instalar o tratamento; este
tratamento foi instalado sobre a porção da área que havia sido apenas capinada cinco meses
antes (LIC).
Tratamento 2 – superfície lisa em solo não compactado, no qual se efetuou uma
operação com arado a 0,20 m de profundidade e duas com grade a 0,15 m de profundidade e
se destorroou e alisou a superfície do solo manualmente com rastelo imediatamente antes de
instalar o tratamento; este tratamento foi instalado sobre a porção da área que havia sido
preparada com operações de arado e grade cinco meses antes (LINC).
Tratamento 3 – superfície rugosa em solo compactado, no qual se efetuou o preparo do
solo com uma operação de arado a 0,20 m de profundidade e duas de grade a 0,15 m de
profundidade, imediatamente antes de instalar o tratamento; este tratamento foi instalado
sobre a porção da área que havia sido apenas capinada cinco meses antes (PCC).
Tratamento 4 - superfície rugosa em solo não compactado, no qual se efetuou preparo
do solo com uma operação de arado a 0,20 m de profundidade e duas de grade a 0,15 m de
profundidade, imediatamente antes de instalar o tratamento; este tratamento foi instalado
sobre a porção da área que havia sido preparada com operações de arado e grade cinco meses
antes (PCNC).
16
Tratamento 5 – superfície rugosa em solo compactado, no qual se efetuou o preparo do
solo com uma operação de escarificador a 0,15 m de profundidade, imediatamente antes de
instalar o tratamento; este tratamento foi instalado sobre a porção da área que havia sido
apenas capinada cinco meses antes (ESC).
Tratamento 6 – superfície rugosa em solo não compactado, no qual se efetuou o
preparo do solo com uma operação de escarificador a 0,15 m de profundidade, imediatamente
antes de instalar o tratamento; este tratamento foi instalado sobre a porção da área que havia
sido preparada com operações de arado e grade cinco meses antes (ESNC).
3.3. Tomada de alturas do microrrelevo superficial
A rugosidade superficial do solo foi primeiramente avaliada imediatamente antes do
preparo do solo e, em seguida, imediatamente após o preparo fez-se a segunda avaliação. A
terceira avaliação ocorreu aos treze dias posteriormente a segunda avaliação após a ocorrência
de 78 mm de chuva natural. A quarta avaliação foi efetuada 22 dias depois da terceira
avaliação, após a ocorrência de um volume de chuva natural de 82 mm a partir do teste
anterior. Decorridos 22 dias após a quarta avaliação, foi efetuada a quinta avaliação, com um
volume de chuva natural de 230 mm ocorridos após o teste anterior. A sexta e última avaliação
ocorreu 28 dias após a quinta avaliação, com a incidência de 123 mm de chuva natural sobre
as parcelas. Portanto, ao longo do período de avaliação da rugosidade após a instalação dos
tratamentos, ocorreu um volume de chuva acumulado de 512 mm (Tabela 2). Utilizou-se o
rugosímetro mecânico, de varetas (Figura 1), para a obtenção da rugosidade superficial do
solo. O registro das alturas do microrelevo foi realizado mediante a tomada de fotografias em
17
20 diferentes posições em cada parcela, totalizando 400 pontos de altura da superfície do solo
em cada parcela.
Tabela 2. Volume e erosividade (EI
30
) das chuvas, Lages, Unidade Metereologia da UDESC
Período
Chuvas
erosivas
Volume de chuva
por intervalo de
tempo
Volume de
chuva
acumulado
Erosividade das
chuvas por
intervalo
n
o
..................... mm .................
(MJ mm ha
-1
h
-1
)
06/09/08 a 15/09/08
3
78
78
136
16/09/08 a 07/10/08
1
82
160
190
08/10/08 a 30/10/08
8
230
390
630
31/10/08 a 26/11/08
5
122
512
265
Total
19
512
512
1221
3.4. Descrição do rugosímetro
O rugosímetro de varetas (figura 1) é utilizado com maior freqüência, dentre os
diversos tipos de rugosímetro, para medir o microrrelevo superficial do solo. Esse
equipamento consiste de uma estrutura quadrada ou retangular sobre a qual é apoiado um
conjunto de varetas alinhadas que podem ser movimentadas horizontalmente e verticalmente
com o objetivo de permitir a leitura de vários conjuntos de medidas do microrrelevo
superficial. Para efetuar as leituras do micro-relevo superficial, utilizou-se um o rugosímetro
contendo 20 varetas de alumínio, com 600 mm de comprimento e 8 mm de diâmetro cada
uma, distanciada 30 mm uma das outras e distribuídas ao longo de uma linha no suporte do
rugosímetro. Este rugosímetro é composto de uma placa formando um plano de fundo, no
18
qual, na extremidade inferior, formando um ângulo de 90º, encontra-se uma barra perfurada
onde estão dispostas as varetas (Figura 1). No centro desta barra, outra barra com 1,80m de
comprimento está fixada perpendicularmente, em cuja extremidade livre se localiza uma
câmera fotográfica com a qual é obtida a imagem do conjunto de varetas, registrando a
rugosidade do solo. A câmera permanece unida ao rugosímetro, mantendo-se constante sua
distancia de 1,80m em relação ao conjunto de varetas no rugosímetro. Isto possibilitou a
tomada de uma fotografia do conjunto de varetas que refletia as alturas da superfície do solo
localizadas transversalmente ao declive da parcela. Movendo-se o conjunto de varetas sobre o
suporte do rugosímetro, em 20 posições na direção da pendente da parcela, em distâncias de
30 mm uma das outras, tomaram-se 20 fotografias em cada parcela. A digitalização das
fotografias permitiu a leitura de 400 pontos de altura da superfície do solo na área de
amostragem da parcela. Suportes metálicos são utilizados para nivelar as barras suspensas
sobre eles, a fim de se adquirir um plano de referencia horizontal sobre o qual se encontra o
rugosímetro.
Em cada posição horizontal, as varetas são abaixadas até suas extremidades inferiores
encostarem-se à superfície do solo e, com isso, indicar seu microrrelevo nas suas
extremidades superiores, por meio das diferenças de alturas verificadas nas varetas em relação
a uma linha horizontal de referência. No decorrer da movimentação vertical, cada posição do
perfil deve ser numerada para posterior identificação, de modo que o perfil fique registrado.
19
Figura 1. Ilustração do rugosímetro de varetas utilizado no estudo.
3.5. Processamento das imagens
Obtidas as imagens (fotos), as mesmas foram tratadas mediante análise propostas por
(LADO LIÑARES, 1998). Os valores de altura do microrrelevo dos diferentes pontos foram
obtidos mediante o uso do programa “Profile Meter Program” propostos por Wagner &
Yiming Yu (1991) e Wagner (1992). Este programa foi desenvolvido para obtenção de dados
de análise de imagem que detectam as alturas das varetas em fotografias com formato digital,
reduzindo, desta forma, o erro do operador no processo de digitalização manual.
Para a obtenção dos valores de altura do microrrelevo dos pontos amostrados, as 20
fotos pertencentes a uma mesma série de medidas foram ligadas, criando uma superfície
20
ortogonal de 400 pontos. Então, para cada ponto, obteve-se uma coordenada (XY) em função
de sua distância, em ambos os eixos. Estimadas as cotas individuais de cada superfície,
armazenaram-se estes dados em arquivo e, a partir destes, obtiveram-se os índices de
rugosidade.
3.6. Procedimento para o cálculo da rugosidade e da tortuosidade da superfície
do solo
O índice de rugosidade foi calculado como sendo o desvio padrão das alturas e
utilizando os dados de altura da superfície do terreno sem transformação e sem eliminar os
seus valores extremos, pelo método proposto por Kamphorst et al. (2000).
Com o uso de um programa computacional desenvolvido para a aquisição de dados de
rugosidade com a utilização de técnicas de análise de imagens digitalizadas, proposto por
Miranda (2000), estimaram-se os índices de rugosidade e de tortuosidade, para caracterização
da rugosidade superficial do solo. O índice de rugosidade foi calculado como sendo o desvio
padrão das 400 leituras das alturas das varetas que representavam o microrrelevo, sem
transformação logarítmica e sem eliminar os valores extremos (10% superiores e 10%
inferiores), conforme método proposto por Kamphorst et al. (2000).
Os índices de rugosidade e tortuosidade foram calculados considerando-se as seguintes
condições:
a) original: mantendo a influência da declividade do terreno e da tendência das marcas de
preparo do solo, ou seja, rugosidade original e tortuosidade original;
21
b) linear: sem a influência da declividade do terreno, mas mantendo a influência ocasionada
pela tendência das marcas do preparo do solo, ou seja, rugosidade linear e tortuosidade linear;
e
c) ao acaso: sem a influência da declividade do terreno e da tendência das marcas do preparo
do solo, ou seja, rugosidade ao acaso e tortuosidade ao acaso.
A casualidade na distribuição das microdepressões e microelevações do terreno é uma
característica da rugosidade superficial do solo. Sendo assim, é necessário eliminar as
componentes de orientação, devidas à declividade do terreno e tendências das marcas de
preparo do solo. Para remover apenas a tendência devida à declividade do terreno, efetuou-se
um ajuste da superfície linear por mínimos quadrados dos valores originais, de acordo com o
método proposto por Miranda (2000). Para retirar ao mesmo tempo as componentes
relacionadas à tendência de declividade do terreno e tendência das marcas de preparo do solo,
efetuaram-se correções dos dados na fila e na coluna de cada conjunto de 400 pontos,
conforme o método proposto por Currence e Lovely (1970).
O índice de tortuosidade foi estimado a partir da metodologia proposta por Boiffin
(1984). Os valores para este índice, obtidos por este método, são adimensionais e assumem
valores maiores ou iguais à unidade. São definidos como sendo a razão entre o comprimento
de um perfil horizontal, considerando-se o microrrelevo superficial, e o comprimento em
linha reta desse perfil. A equação proposta para estimar a tortuosidade, é demonstrada como
sendo:
0
1
L
L
T
Onde:
L1 = comprimento do perfil superficial, considerando-se as características do microrrelevo,
mm;.e
L0 = comprimento do perfil superficial em linha reta, mm.
22
Para este modelo matemático, o valor adimensional da tortuosidade será sempre maior
ou igual à unidade; assim, quanto maior a rugosidade superficial do solo, maior será o valor
de L1 e, conseqüentemente, maior será o valor do índice de T. Saleh (1993) propôs um modelo
matemático alternativo para o índice de tortuosidade, onde, seu valor pode ser igual ou
superior a zero, sendo representado pela seguinte expressão:
0
01
L
LL
T
Em que:
L1 = comprimento do perfil superficial, considerando-se as características do microrrelevo,
mm; e
L0 = comprimento do perfil superficial em linha reta, mm.
O principal inconveniente do índice de tortuosidade (T), para a descrição do
microrrelevo do solo, é que o seu valor depende do tamanho dos agregados e torrões e, ao
mesmo tempo, da escala de medida Skidmore, (1997). Assim, a distância entre dois pontos do
perfil horizontal é medida utilizando uma escala grande, com rugosímetro que mede desnível
superficial em intervalo pequeno, aumenta o valor de L1 e, conseqüentemente, o valor de T;
com isso, dois perfis horizontais com rugosidades diferentes que se medem a diferentes
escalas, podem ter o mesmo valor de T. Por isso, os valores de tortuosidade obtidos a partir de
medidas com diferentes espaçamentos não podem ser comparados.
23
3.7. Tratamento estatístico de dados
Para avaliar a rugosidade superficial do solo, os seis tratamentos, com duas repetições,
foram dispostos em esquema de parcelas com delineamento inteiramente casualizado. Para
avaliar o efeito dos tratamentos e obter uma estimativa da variância residual, foi feita análise
de variância dos dados, com a posterior aplicação do teste de Tukey, a 5% de probabilidade,
para a comparação de médias. A análise estatística foi feita utilizando-se o programa
computacional Assistat.
Os valores referentes ao índice de rugosidade linear foram relacionados aos valores de
rugosidade original; e os valores de rugosidade ao acaso foram relacionados aos valores de
rugosidade linear; em ambos os casos utilizou-se o modelo de regressão linear simples.
Com o objetivo de estudar as relações existentes entre o índice de rugosidade ao acaso
e o volume de chuva acumulado, foi utilizado o seguinte modelo de regressão exponencial:
Y = ae
-
bx
Onde:
y = índice de rugosidade ao acaso, mm;
a = coeficiente de regressão não linear;
b = coeficiente de regressão não linear, mm
-1
; e
x = volume de chuvas, mm.
Este modelo é recomendado para relacionar o decaimento da rugosidade superficial do
solo em função do volume acumulado de chuvas, pois, em geral, a rugosidade diminui com
maior intensidade no início de ocorrência das chuvas, conforme resultados de Levien et. al.
(2001); Vidal Vázquez (2002) e Zoldan Junior et al. (2008).
24
Para efetuar as regressões lineares e não lineares, foi utilizado o programa Sigma-Plot,
versão 11.0.
25
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Interação estatística entre o tipo de preparo do solo e grau de compactação
Comparando os tratamentos de preparo do solo no mesmo nível de compactação,
observa-se: no solo compactado, a rugosidade foi maior no tratamento com uma operação de
escarificador (ES) do que naquele com uma operação de arado e duas de grade (PC) e, neste,
maior do que no tratamento com superfície de solo lisa (LI); n solo não compactado, por outro
lado, estatisticamente a rugosidade foi igual entre os tratamentos ES e PC e, nestes, maiores
do que no LI. Comparando os níveis de compactação no mesmo tratamento, observa-se: para
os tratamentos ES e PC, a compactação ocasionou maior rugosidade do que na condição sem
compactação enquanto, para o tratamento LI, o nível de compactação não teve efeito algum
sobre a rugosidade. Isto demonstra que, no solo compactado, a intensidade de revolvimento
do solo influencia o índice de rugosidade. Nessa condição, a rugosidade no tratamento ES foi
10 % maior do que no tratamento PC. Assim, a menor intensidade de revolvimento corrido no
tratamento ES propiciou maior rugosidade do que no tratamento PC no qual o preparo do solo
foi mais intenso. No solo não compactado, por outro lado, a intensidade de preparo do solo,
no caso, comparando os tratamentos ES e PC, não influenciou a rugosidade, embora,
numericamente, a mesma tenha tido tendência de ser maior no tratamento PC do que no ES.
Além disso, os dados da tabela 3 demonstram que a compactação propicia condições para
aumentar a rugosidade superficial do solo em relação à condição de solo não compactado,
26
sempre que o mesmo for submetido a algum tipo de preparo mecânico. Este efeito foi de 48 %
no tratamento ES e de 25 % no tratamento PC.
ES: preparo do solo com uma operação de escarificador; PC: preparo do solo com uma operação de arado e duas
de grade; LI: superfície lisa
DMS para colunas = 0,828 (Classific.c/letras minúsculas)
DMS para linhas = 0,688 (Classific.c/letras maiúsculas)
4.1.1. Rugosidade superficial do solo em função do preparo mecânico e do grau de
compactação
As operações de preparo do solo aumentaram significativamente o valor da rugosidade
original, linear e ao acaso em comparação com o momento anterior ao preparo (Tabela 4),
como constatado por Castro et al. (2006), Bertol et al. (2008), Vidal Vázquez (2002) e Zoldan
Junior et al. (2008).
Tabela 3. Interação entre tipo de preparo do solo e grau de compactação de um
Cambissolo Húmico alumínico léptico, quanto o índice de rugosidade
superficial do solo (média das avaliações após o preparo e após as chuvas e
de duas repetições), Lages, SC, 2008
Tratamento
Grau de compactação
mm
Compactado
Não compactado
ES
9,841 aA
6,668 aB
PC
8,958 bA
7,164 aB
LI
1,867 cA
2,445 bA
27
Tabela 4. Rugosidade da superfície antes e após o preparo do solo em um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008
Preparo
do solo
Rugosidade original
Rugosidade linear
Rugosidade ao acaso
Antes
Após
Antes
Após
Antes
Após
................................................. mm .................................................
LIC
6,20
7,13
ns
3,29
3,29
ns
2,68
2,68
ns
LINC
6,20
6,20
ns
4,21
4,21
ns
3,43
3,43
ns
PCC
7,10
17,51
**
3,30
15,05
**
2,69
12,32
**
PCNC
6,19
13,20
**
4,17
12,69
**
3,42
10,41
**
ESC
7,12
22,56
**
3,31
20,98
**
2,68
14,72
**
ESNC
6,20
16,08
**
4,20
15,41
**
3,43
8,96
**
LIC: superfície lisa compactada; LINC: superfície lisa não compactada. PCC: arado e grade
consolidado; PCNC: arado e grade não consolidado; ESC: escarificação consolidado; ESNC:
escrificação não consolidado; Efeito dentro da linha, comparando antes e após a operação de
preparo do solo:
**
Significativo pelo teste F (P<0,01);
ns
Não significativo pelo teste F
(P<0,05).
O preparo do solo efetuado com uma operação de escarificador e com uma de arado e
duas de grade aumentou a rugosidade superficial em relação à antes do preparo (Tabela 4).
Isto ocorreu tanto no solo compactado como no solo não compactado. A operação de
escarificação em solo compactado (ESC) aumentou em 5,5 vezes a rugosidade ao acaso em
relação à antes do preparo, enquanto, essa mesma operação em solo não compactado (ESNC),
aumentou essa rugosidade em 2,6 vezes. Por outro lado, as operações com arado e grade em
solo compactado (PCC) aumentaram a rugosidade ao acaso em 4,6 vezes, enquanto, em solo
não compactado (PCNC), o aumento dessa rugosidade foi de 3,0 vezes. O uso destes
implementos agrícolas favoreceu a criação de torrões de grande dimensão por ocasião do
preparo mecânico do solo. No entanto, houve tendência do escarificador maximizar esse
favorecimento, comparado ao uso do arado combinado com grade. Portanto, o cultivo mínimo
efetuado com escarificador, além de mais econômico, é mais conservacionista do solo, pois,
minimiza os impactos negativos do preparo do solo. Isso é importante salientar, pois, as
28
operações de preparo do solo devem contemplar as necessidades das plantas e as demandas
conservacionistas do solo e da água, de maneira harmoniosa.
Considerando a condição após o preparo do solo, a rugosidade ao acaso foi
equivalente a 82 % da rugosidade linear e, esta, a 85 % da rugosidade original no tratamento
PCC (Tabela 4). No tratamento PCNC, essa equivalência foi respectivamente de 82 % e de 96
%. Para o tratamento ESC, a rugosidade ao acaso equivaleu 70 % da rugosidade linear,
enquanto, esta, equivaleu 93 % da rugosidade original. No tratamento ESNC, essa
equivalência foi respectivamente de 58 % e de 96 %. Constata-se, assim, que, a diminuição do
valor do índice de rugosidade foi maior quando se retirou a tendência da declividade do
terreno e das marcas de preparo do solo, do que quando se retirou apenas a tendência da
declividade do terreno para o cálculo do referido índice. Dados semelhantes a estes foram
obtidos também por Zoldan Junior et al. (2008). Neste caso, as marcas de preparo do solo
influenciaram mais a rugosidade superficial, devido à baixa declividade do terreno (3 %).
Nos tratamentos superfície lisa compactada (LIC) e não compactada (LINC) não
houve aumento na rugosidade superficial do solo, pois, os mesmos não sofreram preparo
algum, caracterizado pela ausência de revolvimento do solo no momento de implantação do
experimento. Sendo estes valores semelhantes estatisticamente (Tabela 4).
Os índices de rugosidade linear nos tratamentos submetidos ao cultivo mínimo
compactado (ESC) e não compactado (ESNC), antes das operações de preparo, tiveram
valores variando de 3,31 mm e 4,20 mm (Tabela 4) enquanto para o momento posterior ao
preparo, os valores foram respectivamente de 20,98 mm e 15,41 mm (Tabela 5). Portanto o
preparo do solo utilizando implementos agrícolas, como escarificadores produzem superfície
mais rugosa do que os implementos de discos, e que tem por objetivo aumentar a porosidade,
reduzir a densidade, ao mesmo tempo rompendo as camadas superficiais encrostadas e
camadas subsuperficiais adensadas. A época das operações de preparo influencia no seu
29
resultado, afetando a taxa de infiltração, a velocidade da enxurrada, a capacidade de
armazenamento de água no solo e, por conseqüência a erosão. Esse microrelevo criado na
superfície do solo, em função das operações de preparo do solo afeta o escoamento superficial
da água, sendo responsável pelo armazenamento temporal de água nas suas microdepressões.
Os valores de rugosidade linear no preparo convencional compactado e não
compactado, antes do preparo foram de 3,30 e 4,17 mm respectivamente (Tabela 4), e após o
preparo do solo, foram respectivamente de 15,05 e 12,69 mm (tabela 5), tendo um aumento de
3,56 vezes em solo consolidado e 2,04 vezes em solo não consolidado. Verificou-se aqui que
a operação conjunta de arado e grade promoveram uma rugosidade inferior ao preparo
efetuado com escarificador, mas também importante para a manutenção da capacidade de
armazenamento de água no solo.
No momento posterior ao preparo do solo, observou-se que a rugosidade linear foi
maior no cultivo mínimo compactado do que no cultivo mínimo não compactado, e, neste, por
sua vez, semelhante à do preparo convencional compactado, em termos numéricos.
O índice de rugosidade ao acaso determinado no momento anterior ao do preparo do
solo apresentou variação de 2,68 a 3,43 mm em solo compactado e não compactado
respectivamente nos três tipos de preparo (Tabela 4). Após o preparo no tratamento
escarificação o valor da rugosidade ao acaso passou para 14,72 mm em solo compactado e
8,96 mm para solo não compactado (Tabela 4). O aumento na rugosidade foi de 4,49 vezes
em solo compactado e de 1,61 vezes em solo compactado. No preparo convencional, após o
preparo o valor da rugosidade ao acaso passou para 12,32 em solo compactado e 10,41 para
solo não compactado (Tabela 4), sofrendo um aumento de 3,60 vezes e 2,03 vezes para solo
compactado e não compactado, respectivamente. Assim as operações de preparo do solo
aumentaram significativamente o valor da rugosidade ao acaso em comparação com o
momento anterior ao preparo, sendo o tratamento escarificação onde aconteceram as maiores
30
magnitudes para o índice de rugosidade ao acaso, por terem formado um grande número de
torrões de dimensões maiores do que no preparo convencional.
4.1.2. Rugosidade superficial do solo após o preparo mecânico e após as chuvas
Os valores do índice de rugosidade original, linear e ao acaso nos momentos após o
preparo e após a ocorrência das chuvas naturais, para os três tipos de preparo do solo:
escarificação, preparo convencional e superfície lisa, nos dois graus de consolidação:
compactado e não compactado são apresentados na tabela 5.
Após o preparo do solo, os valores de rugosidade original, foram
expressivamente aumentados, chegando a 22,81 mm no tratamento escarificação compactado,
sendo o maior valor, enquanto, no preparo convencional não compactado chegou a 13,20 mm,
o menor valor dentre os tratamentos com preparo do solo (Tabela 5). Isto demonstra que os
tratamentos apresentaram um aumento muito diferente de rugosidade entre eles, pelo
diferenciado efeito do preparo e grau de compactação do solo sobre esta característica de
superfície.
31
Tabela 5. Rugosidade da superfície após o preparo do solo (APP) e após a ocorrência de chuvas
naturais, em seis tratamentos, de um Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de
duas repetições), Lages, SC, 2008
Momento da
determinação
Tratamento
LIC
LINC
PCC
PCNC
ESC
ESNC
----------------------------------------------------------mm-----------------------------------------------------
Valores originais lidos no campo
APP
7,13
6,20
17,51
13,20
22,81
16,08
Após 78 mm
7,00
5,77
13,54
10,68
17,81
14,80
Após 160 mm
5,82
5,96
12,76
10,24
15,65
14,09
Após 390 mm
5,59
5,63
10,14
7,55
11,26
11,13
Após 512 mm
5,55
5,11
9,52
6,88
10,27
10,67
Valores sem o efeito do declive
APP
3,29
4,21
15,05
12,69
20,98
15,41
Após 78 mm
2,73
3,64
11,76
9,92
15,46
14,11
Após 160 mm
2,13
3,28
11,25
9,28
13,81
13,40
Após 390 mm
1,87
2,35
7,62
6,06
9,90
10,16
Após 512 mm
2,00
2,24
7,70
5,27
8,64
9,34
Valores sem o efeito do declive e das marcas de preparo, RR
APP
2,68
3,43
12,32
10,41
14,72
8,96
Após 78 mm
2,01
2,85
9,83
7,97
11,57
7,64
Após 160 mm
1,61
2,48
9,43
7,55
10,04
7,18
Após 390 mm
1,46
1,64
8,65
5,27
6,81
4,90
Após 512 mm
1,59
1,77
6,55
4,63
6,30
4,66
LIC: superfície lisa compactado; LINC: superfície lisa não compactada. PCC: preparo
convencional consolidado; PCNC: preparo convencional não consolidado; ESC: escarificação
consolidado; ESNC: escarificação não consolidado.
No tratamento escarificação compactado, a ação da operação de preparo do solo criou
nível de rugosidade original superior aos demais tratamentos, pois, o uso do escarificador
possibilitou a formação de torrões de dimensões maiores do que aqueles gerados pela ação
grade de discos pesada, proporcionando ao solo, nestas condições, maior capacidade de
32
armazenamento de água na sua superfície. O tratamento escarificação compactado foi o
sistema de preparo no qual as chuvas causaram diminuições de maior magnitude numérica na
rugosidade original. Estas diminuições podem ser associadas ao fato de que, nesse tratamento,
os valores alcançados pela rugosidade original foram os mais altos por ocasião do preparo, em
relação aos demais tratamentos, permitindo maior exposição dos torrões à ação da chuva.
No preparo convencional consolidado, as operações com arado e grade possibilitaram
um valor um pouco menor na rugosidade em comparação ao tratamento escarificação
consolidado, pois esse tipo de preparo do solo forma torrões de menor tamanho pelo efeito da
grade destorroadora.
Nos tratamentos preparo convencional e escarificação não compactado, observou-se,
expressiva diminuição da rugosidade original em decorrência da ação das chuvas. Pode-se
considerar, com isso, que os tratamentos onde o solo estava compactado foram mais eficientes
na preservação da rugosidade do solo, visto que os valores iniciais eram consideravelmente
elevados, em relação aos mesmos tratamentos avaliados no solo que não era compactado.
Quando se comparam os aumentos da rugosidade causados pelas operações de preparo
do solo com as reduções decorrentes da ação das chuvas, nos mesmos tratamentos, evidencia-
se a importância de criação e manutenção do microrrelevo do solo, pois, mesmo após a
ocorrência de um volume de chuvas de 512 mm, a maior parte da rugosidade criada,
principalmente com as operações do cultivo mínimo, ainda não havia sido eliminada.
As operações de preparo do solo aumentaram a rugosidade linear em relação à antes do
preparo, em todos os tratamentos onde se efetuou o preparo (Tabela 5), conforme também constatado
por Vidal Vázquez (2002) e Bertol et al. (2006). Dentre os seis tratamentos avaliados,
considerando-se os três tipos de preparo e dois graus de consolidação, observa-se que o
tratamento escarificação compactado foi o que apresentou valores mais elevados para o índice
de rugosidade linear, após o preparo do solo. Isso demonstra a importância do efeito do
escarificador, em aumentar a rugosidade do solo a níveis que não podem ser reduzidos
33
facilmente pela ação da chuva a valores iguais ou inferiores aos existentes antes do preparo do
solo.
Retirando-se o efeito da declividade do terreno para no cálculo da rugosidade,
tornando-a linear, o valor da mesma foi diminuído em 60 % no tratamento escarificador
compactado e em 40% no tratamento escarificador não compactado (Tabela 5). Desta forma
demonstra-se a elevada influencia da declividade do terreno sobre a rugosidade superficial.
No tratamento superfície lisa compactada e não compactada, a ocorrência das chuvas
naturais não influenciou significativamente este índice de rugosidade, embora tenha havido
uma tendência de diminuição, principalmente no tratamento superfície lisa não compactada.
A rugosidade do solo avaliada com os dados originais (Tabela 5), após o preparo do
solo, foi 46 % maior do que a rugosidade ao acaso (Tabela 5), na média dos seis tratamentos.
Esta diferença entre os dois índices é menor que as encontradas por Bertol et al. (2007) e
Zoldan Junior et al. (2008), os quais obtiveram, coincidentemente, valor de rugosidade
original 220 % maior do que o da rugosidade ao acaso. As variações entre os valores do
presente trabalho e os dos outros autores, deve-se, basicamente às baixas declividades do
terreno e as reduzidas marcas das operações de preparo presentes neste trabalho, que, dessa
maneira, tiveram menor influência na variação destes índices.
Ao ser retirada a tendência da declividade do terreno, observou-se que o índice de
rugosidade linear (Tabela 5) foi, em média, 27 % superior ao índice de rugosidade ao acaso.
Pode-se considerar que as marcas de preparo do solo aumentaram o índice de rugosidade em
27 %, enquanto a declividade do terreno contribuiu com 19 % no valor deste índice. Estes
valores são considerados baixos, se comparados aos estudos realizados em locais com maior
declividade e com superfície do solo sob maior efeito das práticas de preparo do solo. Neste
caso, os dados evidenciam que as marcas de preparo do solo e de sulcamento por erosão
tiveram maior efeito no aumento da rugosidade superficial do que o declive do terreno.
34
Dentre os seis tratamentos, o tratamento escarificação compactado criou os maiores
valores de rugosidade ao acaso (Tabela 6), proporcionando ao solo, nestas condições, maior
capacidade de armazenamento de água na sua superfície. Por outro lado o tratamento
escarificação foi o tratamento no qual as chuvas causaram diminuições de maior magnitude na
rugosidade ao acaso. Esta maior diminuição pode ser associada ao fato de que, nesse sistema
de preparo, os valores alcançados pela rugosidade ao acaso por ocasião do preparo foram os
mais altos, em relação aos demais tratamentos, pelo uso do equipamento agrícola, umidade do
solo, entre outros favorecendo a desagregação do solo pela ação da chuva.
O tratamento aração e duas gradagens, em solo compactado e não compactado
respectivamente, por sua vez, teve sua rugosidade superficial aumentada em 4,58 vezes e 3,04
vezes pelo preparo (no PCC passou de 2,68 mm para 12,32 mm, e no PCNC passou de 3,43
mm para 10,41 mm). O menor acréscimo na rugosidade superficial do solo pelo preparo na
aração e duas gradagens deveu-se à maior fragmentação dos torrões e agregados de solo,
atribuída à ação repetida da grade niveladora, a qual reduziu o índice de rugosidade ao acaso
em 25 % comparado ao índice de rugosidade original.
Verifica-se, também na tabela 5, que, a partir do primeiro segmento de chuva os
tratamentos PCC e PCNC, a redução da rugosidade superficial ao acaso do solo pela ação da
chuva foi de média intensidade, tendendo à estabilização ao final das avaliações. Isto
confirma o fato de que a redução mais acentuada na rugosidade superficial do solo, por ação
exclusiva da chuva, ocorre já nos primeiros eventos da chuva, no período pré-enxurrada,
conforme Burwell et al., 1966; Allmaras et al., 1967; Cogo, 1981; Cogo et al., 1983.
No tratamento superfície lisa compactado e não compactado, a ocorrência das chuvas
naturais não influenciou significativamente este índice de rugosidade, embora tenha havido
uma tendência de diminuição, principalmente no tratamento sem preparo não compactado.
35
Ao se considerar os valores médios dos índices de rugosidade ao acaso em cada tipo
de preparo do solo observou-se, que em todos os momentos de determinação posterior às
operações de preparo, este índice foi maior nos tratamentos sob escarificação em relação aos
demais sistemas de preparo.
Avaliando o efeito das chuvas sobre a rugosidade ao acaso, verifica-se que as maiores
diminuições ocorreram com a incidência das primeiras chuvas sobre as parcelas, confirmando
dados de Vidal Vázquez (2002), Castro et al. (2006), Bertol et al. (2006), Bertol et al. (2007) e
Zoldan Junior et al. (2008). Em geral, considerando-se as médias dos tratamentos dos três
cultivos em que houve efetivamente redução da rugosidade ao acaso, observa-se que a
primeira chuva diminuiu o valor do índice de rugosidade ao acaso em 25 %, 20 % e 21% para
superfície lisa, preparo convencional e o escarificação em solo compactado, respectivamente.
E para solo não compactado essa redução foi de 17 %, 13 % e 15 % para o tratamento
superfície lisa, preparo convencional e escarificação, respectivamente.
Após 512 mm de chuvas naturais ocorridas, a rugosidade superficial ao acaso
apresentou valores iguais ou até superiores àqueles encontrados anteriormente ao preparo do
solo, nos tratamentos PCC, PCNC, ESC e ESNC (Tabela 6), indicando uma persistência
satisfatória da rugosidade superficial neste tipo de solo, frente à ação das chuvas naturais.
4.1.3. Relações entre os índices de rugosidade superficial do solo
A rugosidade original é resultante da ação conjunta do efeito da declividade do terreno
e das marcas de preparo deixadas sobre o solo pelas máquinas e implementos agrícolas
disposição aleatória dos torrões e agregados. Para a rugosidade linear é apenas retirado o
36
efeito da declividade. Sendo assim, é importante que se avalie a participação efetiva de cada
uma destas componentes na rugosidade superficial do solo, bem como as relações existentes
entre elas.
O alto coeficiente de determinação da equação da reta que relacionou a rugosidade ao
linear com a rugosidade original indica elevado grau de dependência dessas duas formas de
rugosidade (Figura 2), caracterizando bom ajuste do modelo matemático utilizado.
0 4 8 12 16 20 24
0
5
10
15
20
25
Rugosidade original, RO, mm
Rugosidade linear, RL, mm
RL = 0,8511RO
R
2
= 0,97
Figura 2. Relação entre a rugosidade linear (RL) e a rugosidade original (RO) da superfície
de um Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de duas repetições).
Assim, a rugosidade superficial do solo foi menos alterada pela retirada do efeito da
declividade do terreno dos dados originais de elevação da superfície do solo, para cálculo da
rugosidade linear. Portanto, a rugosidade superficial do solo foi mais fortemente influenciada
pelas marcas de preparo do solo do que pela declividade do terreno, o que está em
concordância com Vidal Vázquez (2002) e Bertol et al. (2006). O coeficiente angular da reta
37
indica que, para 1 mm de aumento da rugosidade original, a rugosidade linear aumentou em
1,13 mm. Isto evidencia, a grande influência da chuva na diminuição do efeito das marcas de
preparo sobre a rugosidade do solo; o impacto das gotas desfez as microelevações de sua
superfície, enquanto o salpico e o escoamento superficial promoveram o deslocamento das
partículas de solo desagregadas depositando-as nas depressões.
A rugosidade linear resulta da ação conjunta do efeito das marcas de preparo deixadas
sobre o solo pelas máquinas e implementos agrícolas disposição aleatória dos torrões e
agregados. A rugosidade ao acaso contém apenas o efeito da disposição aleatória dos torrões e
agregados. Sendo assim, a avaliação da participação efetiva de cada uma destas componentes
na rugosidade superficial do solo, bem como as relações existentes entre elas, é relevante para
o estudo aqui apresentado.
Considerando as relações entre a rugosidade ao acaso e a rugosidade linear, com um
coeficiente de determinação, R
2
= 0,88 da equação da reta, que relacionou rugosidade ao acaso
com rugosidade linear, indica que houve um alto grau de correlação dessas variáveis (Figura
3). O coeficiente angular da mesma equação indica que, para cada milímetro de aumento na
rugosidade linear, a rugosidade ao acaso foi aumentada em 0,67 mm.
38
0 4 8 12 16 20 24
0
5
10
15
20
25
Rugosidade linear, RL, mm
Rugosidade ao acaso, RA, mm
RA = 0,7165RL
R
2
= 0,88
Figura 3. Relação entre a rugosidade ao acaso (RA) e a rugosidade linear (RL) da superfície
de um Cambissolo Húmico alumínico léptico (média de duas repetições)
Desta forma, pode-se afirmar que a rugosidade superficial do solo foi mais afetada pela
eliminação declividade do terreno (Figura 2), do que pela eliminação conjunta dos efeitos da
declividade e das marcas de preparo do solo (Figura 3) para o cálculo da rugosidade. Conclui-
se então que a rugosidade superficial do solo foi mais fortemente influenciada pela
declividade do terreno do que pelas marcas de preparo, nas condições do experimento,
concordando com Bertol et al. (2006).
39
4.1.4. Relações da rugosidade ao acaso da superfície do solo com a altura de chuva
A análise dos índices de rugosidade superficial ao acaso, obtidos em cada um dos
momentos de determinação, após a ocorrência das chuvas naturais, permite considerar que
houve influência da ação das chuvas sobre o microrrelevo da superfície do solo.
Nas figuras 4 e 5, são apresentadas as curvas de regressão exponencial que
estabelecem relação entre o índice de rugosidade ao acaso e o volume acumulado das chuvas,
para os tratamentos preparo convencional, escarificação e superfície lisa, em solo compactado
e não compactado, respectivamente.
As curvas representadas na figura 4 demonstram que a ação das chuvas diminuiu
significativamente os valores de rugosidade ao acaso nos tratamentos escarificação e preparo
convencional, e com menor magnitude no sem preparo. Em cada figura, podem-se visualizar
os coeficientes de determinação. O modelo exponencial ajustou-se bem aos valores de
rugosidade superficial ao acaso influenciados pelo volume de chuvas, apresentando, em geral,
coeficientes de determinação altos, assim como também ocorreu em estudos de Römkens &
Wang (1987), Eltz & Norton (1997), Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008). Após a
ocorrência das chuvas, observa-se que, em geral, o valor da rugosidade superficial ao acaso
diminuiu nos tratamentos citados acima.
40
Altura acumulada de chuva, AC, mm
RR, mm
0 100 200 300 400 500 600
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
LIC: RR=2,349e
-0,0011AC
R
2
=0,666**
PCC: RR=11,550e
-0,0010AC
R
2
=0,866**
ESC: RR=13,990e
-0,0018AC
R
2
=0,966
Figura 4. Relação entre a rugosidade ao acaso da superfície do solo (RR) e altura de chuva
(AC), média de duas repetições, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, em
diversos tratamentos de preparo em solo compactado. LIC: superfície lisa
compactada; PCC: preparo convencional compactado; ESC: escarificação
compactada.
A ocorrência de 160 mm de chuva, referente a primeira e segunda avaliação, com
erosividade total equivalente a 326 MJ mm ha
-1
h
-1
(Tabela 2), ocasionou expressiva
diminuição na rugosidade ao acaso, em comparação com a rugosidade ao acaso
imediatamente após o preparo (Tabela 2). A ocorrência de 181 mm de chuva natural
(referente à terceira e quarta avaliações), com erosividade total equivalente a 795 MJ mm ha
-1
h
-1
(Tabela 2), na média dos tratamentos, por outro lado, ocasionou menor redução da
rugosidade em comparação àquela após a ocorrência dos 160 mm iniciais de chuvas. Esse
comportamento confirma que a rugosidade ao acaso da superfície do solo é mais fortemente
41
diminuída pelo efeito das chuvas iniciais do que pelo das chuvas finais, conforme constatado
também por Cogo (1981), Cogo et al. (1984), Eltz & Norton (1997) e Bertol et al. (2006).
Ao comparar os tratamentos preparo convencional compactado e o escarificação
compactado, observou-se que o efeito da chuva na redução da rugosidade ao acaso nos dois
sistemas de preparo foi mais intenso do que no tratamento superfície lisa, e demonstrou que o
tratamento escarificação compactado apresentou a mesma fragilidade que o preparo
convencional, em relação à manutenção do microrrelevo do solo. A ação do impacto das gotas
de chuva e da força cisalhante do escoamento superficial influenciou a redução da rugosidade
nos tratamentos acima citados.
Após a ocorrência das chuvas naturais, observou-se que, em geral, o valor da
rugosidade superficial ao acaso diminuiu em todos os tratamentos.
Avaliando os valores dos coeficientes de decaimento da rugosidade (Figura 4), nos
tratamentos escarificação, preparo convencional e superfície lisa em solo compactado o
modelo de regressão exponencial utilizado indicou que as chuvas influenciaram o valor do
índice de rugosidade ao acaso. Verifica-se, com isso, que a rugosidade ao acaso teve uma
redução maior nas chuvas iniciais do que nas finais, apesar da maior erosividade (630 MJ mm
ha
-1
h
-1
) ter ocorrido antes da terceira avaliação (Tabela 2).
As linhas de tendência do modelo exponencial ajustado evidenciam tendência
semelhante na diminuição da rugosidade ao acaso para os três tratamentos em solo
compactado. Entretanto, deve-se ressaltar que, mesmo assim, no cultivo mínimo ocorreram,
após a incidência das chuvas naturais, os maiores valores de rugosidade ao acaso, em
comparação com o sem preparo e preparo convencional, pois, a escarificação promoveu a
formação de torrões de dimensões maiores na superfície do solo. Os valores obtidos no
cultivo mínimo, para o coeficiente de decaimento da rugosidade superficial ao acaso, foram
semelhantes aos obtidos por Bertol et al. (2007) e Zoldan Junior et al. (2008).
42
No tratamento superfície lisa compactado, observa-se que o coeficiente de decaimento
foi maior do que no escarificação compactado e preparo convencional compactado. Portanto,
a rugosidade ao acaso foi considerada como inalterada, neste tratamento pela ação das chuvas.
Entretanto, deve-se observar que o valor da rugosidade ao acaso no momento anterior a
aplicação das chuvas já era muito baixa, ocorrendo, com isso, uma redução de menor
magnitude do que a ocorrida nos outros tratamentos.
0 100 200 300 400 500 600
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
LINC: RR=3,290e
-0,0015AC
R
2
=0,940**
PCNC: RR=9,828e
-0,0016AC
R
2
=0,956**
ESNC: RR=8,788e
-0,0014AC
R
2
=0,981**
Altura acumulada de chuva, AC, mm
RR, mm
Figura 5. Relação entre a rugosidade ao acaso da superfície do solo (RR) e altura de chuva
(AC), média de duas repetições, em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, em diversos
tratamentos de preparo em solo não compactdado. LINC: superfície lisa não compactada;
PCNC: preparo convencional não compactado; ESNC: escarificação não compactada.
O comportamento da rugosidade ao acaso nos tratamentos escarificação, preparo
convencional e sem preparo em solo não compactado (Figura 5), em função da aplicação das
chuvas, foi semelhante ao que ocorreu nos mesmos tratamentos em solo compactado. Os
coeficientes de decaimento (Figura 5), consideravelmente alto, nos tratamentos preparo
convencional e escarificação em solo não compactado têm praticamente o mesmo valor
43
numérico, significando que a rugosidade teve decaimento de igual magnitude nestes
tratamentos.
A erosividade das chuvas naturais influenciou o decaimento da rugosidade ao acaso da
superfície do solo (Tabela 2). A primeira avaliação ocorrida, com altura de 78 mm de chuva
acumulada, com três chuvas erosivas, equivalente a 136 MJ mm ha
-1
h
-1
de erosividade,
ocasionou maior diminuição na rugosidade ao acaso da superfície do solo em comparação
com outras chuvas. Isto ocorreu devido ao solo apresentar torrões de maior tamanho e
depressões mais profundas. Assim ao incidir a chuva sobre os torrões, as partículas de solo
que se desprenderam e foram depositadas nas depressões, rebaixando as microelevações e
elevando a base das microdepressões e, por isso, diminuindo a rugosidade mais
acentuadamente por ocasião da ocorrência dessa chuva. Em seguida a segunda avaliação, com
uma altura de 230 mm acumulada, com uma chuva erosiva, equivalente a 630 MJ mm ha
-1
h
-1
também provocou um decaimento acentuado na rugosidade ao acaso do solo, esta apesar de
apresentar maior altura e erosividade, não produziu um decaimento tão expressivo quanto na
primeira avaliação, pois, o solo encontrava-se, neste momento mais adensado do que por
ocasião de ocorrência da primeira avaliação. Nos tratamentos PCC, PCNC, ESC e ESNC, o
coeficiente de decaimento da rugosidade superficial ao acaso do solo foi expressivamente
maior do que o no LIC e LINC. Isto está relacionado com a alta rugosidade produzida pelos
implementos agrícolas usados nos primeiros tratamentos citados e com a compactação do solo
nos dois últimos tratamentos.
44
4.2. Índice de tortuosidade superficial do solo
As operações de preparo do solo aumentaram significativamente o valor da
tortuosidade original, linear e ao acaso em comparação com o momento anterior ao preparo
(Tabela 6).
O preparo do solo efetuado com uma operação de escarificador e com uma de arado e
duas de grade aumentou a tortuosidade superficial em relação à antes do preparo (Tabela 6).
Isto ocorreu tanto no solo compactado como no solo não compactado. A operação de
escarificação em solo compactado (ESC) aumentou em 11,6 % a tortuosidade ao acaso em
relação à antes do preparo, enquanto, essa mesma operação em solo não compactado (ESNC),
aumentou essa rugosidade em 4%. Por outro lado, as operações com arado e grade em solo
compactado (PCC) aumentaram a tortuosidade ao acaso em 9%, enquanto, em solo não
compactado (PCNC), o aumento dessa rugosidade foi de 6,6%. O uso destes implementos
agrícolas favoreceu a criação de torrões de grande dimensão por ocasião do preparo mecânico
do solo. No entanto, houve tendência do escarificador maximizar esse favorecimento,
comparado ao uso do arado combinado com grade. Portanto, o cultivo mínimo efetuado com
escarificador, além de mais econômico, é mais conservacionista do solo, pois, minimiza os
impactos negativos do preparo do solo. Isso é importante salientar, pois, as operações de
preparo do solo devem contemplar as necessidades das plantas e as demandas
conservacionistas do solo e da água, de maneira harmoniosa.
Considerando a condição após o preparo do solo, a rugosidade ao acaso foi
equivalente a 98,6 % da tortuosidade linear e, esta, igual numericamente a tortuosidade
original no tratamento PCC (Tabela 6). No tratamento PCNC, essa equivalência foi
respectivamente de 98,3 % e de 99,9 %. Para o tratamento ESC, a tortuosidade ao acaso
45
equivaleu 97,6 % da tortuosidade linear, enquanto, esta, equivaleu 99,9 % da tortuosidade
original. No tratamento ESNC, essa equivalência foi respectivamente de 98,3 % e de 100 %.
Constata-se, assim, que, a diminuição do valor do índice de tortuosidade foi maior quando se
retirou a tendência da declividade do terreno e das marcas de preparo do solo, do que quando
se retirou apenas a tendência da declividade do terreno para o cálculo do referido índice.
Dados semelhantes a estes foram obtidos também por Zoldan Junior et al. (2008). Neste caso,
as marcas de preparo do solo influenciaram mais a tortuosidade superficial, devido à baixa
declividade do terreno (3 %).
Nos tratamentos superfície lisa compactada (LIC) e não compactada (LINC) não
houve aumento na tortuosidade superficial do solo, pois, os mesmos não sofreram preparo
algum, caracterizado pela ausência de revolvimento do solo no momento de implantação do
experimento. Sendo estes valores semelhantes estatisticamente (Tabela 6).
Tabela 6. Tortuosidade da superfície antes e após o preparo do solo em um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008
TT original
TT linear
TT acaso
Antes
Após
Antes
Após
Antes
Após
LIC
1,003
1,003
ns
1,003
1,003
ns
1,002
1,002
ns
LINC
1,010
1,010
ns
1,009
1,009
ns
1,009
1,009
ns
PCC
1,003
1,108
**
1,003
1,108
**
1,002
1,093
**
PCNC
1,010
1,094
**
1,009
1,093
**
1,009
1,076
**
ESC
1,003
1,147
**
1,003
1,146
**
1,002
1,119
**
ESNC
1,010
1,067
**
1,009
1,067
**
1,009
1,049
**
LIC: superfície lisa compactada; LINC: superfície lisa não compactada. PCC: arado e grade
consolidado; PCNC: arado e grade não consolidado; ESC: escarificação consolidado; ESNC:
escarificação não consolidado; Efeito dentro da linha, comparando antes e após a operação de
preparo do solo:
**
Significativo pelo teste F (P<0,01);
ns
Não significativo pelo teste F
(P<0,05).
A tortuosidade superficial, calculada com os dados originais (Tabela 6), foi 1,3 %
maior do que a tortuosidade ao acaso (Tabela 6), na média dos tratamentos, o que concorda
46
com dados obtidos por Eltz & Norton (1997) e Bertol et al. (2006). Isto significa que, ao
contrário do que ocorreu com a rugosidade, a declividade do terreno de 3 % em conjunto com
as marcas do preparo do solo pouco influenciou a tortuosidade ao acaso.
A retirada do efeito da declividade do terreno no cálculo, para obtenção da
tortuosidade linear (Tabela 6), manteve o seu valor 1,1 % maior do que aquele obtido com os
dados ao acaso (Tabela 6); este fato indica que a declividade isoladamente praticamente não
teve efeito sobre a tortuosidade da superfície do solo, contrariamente ao que ocorreu com a
rugosidade. Marcas de preparo do solo, mesmo direcionadas à pendente do terreno, não
aumentam a tortuosidade superficial, mas, efetivamente, diminuem a capacidade do solo para
armazenar água na superfície, em relação à rugosidade ao acaso.
Em todos os tratamentos efetuados no presente trabalho (Tabela 6), constata-se que os
valores de índice de tortuosidade superficial ao acaso, já eram baixos no momento anterior ao
início das chuvas, em relação aos demais sistemas de preparo do solo, indicando, com isso, o
estado avançado de alisamento da superfície do solo, principalmente na condição sem
preparo, cujo estado se agravou com a incidência das chuvas.
O índice de tortuosidade ao acaso, submetido ao tratamento escarificação compactado
teve o maior valor, após o preparo do solo, com um aumento de 12% em relação à antes do
preparo. Já o índice de tortuosidade sob preparo convencional (Tabela 6), antes das chuvas,
também foi baixo nos dois graus de compactação, pois, as operações de preparo ocasionaram
intenso destorroamento e nivelamento do solo. Estas operações promoveram, em média, um
aumento de 9% na tortuosidade no preparo convencional.
47
Tabela 6. Tortuosidade da superfície do solo antes (ANP) e após (APP) o preparo do solo e
após a ocorrência de chuvas naturais, em seis tratamentos, de um Cambissolo
Húmico alumínico léptico (média de duas repetições), Lages, SC, 2008
Momento da
determinação
Tratamento
LIC
LINC
PCC
PCNC
ESC
ESNC
Valores originais lidos no campo
ANP
1,003
1,006
1,003
1,010
1,003
1,010
APP
1,003
1,010
1,108
1,094
1,147
1,067
Após 78 mm
1,002
1,006
1,072
1,054
1,092
1,052
Após 160 mm
1,001
1,004
1,067
1,047
1,069
1,041
Após 390 mm
1,001
1,002
1,030
1,018
1,032
1,021
Após 512 mm
1,001
1,003
1,023
1,013
1,023
1,016
Valores sem o efeito do declive
ANP
1,003
1,009
1,003
1,009
1,003
1,009
APP
1,003
1,009
1,102
1,093
1,146
1,067
Após 78 mm
1,002
1,006
1,068
1,054
1,092
1,052
Após 160 mm
1,001
1,004
1,076
1047
1,069
1,042
Após 390 mm
1,001
1,002
1,030
1,017
1,031
1,021
Após 512 mm
1,001
1,003
1,023
1,023
1,023
1,017
Valores sem o efeito do declive e das marcas de preparo, RR
ANP
1,002
1,009
1,002
1,009
1,002
1,009
APP
1,002
1,009
1,093
1,076
1,119
1,049
Após 78 mm
1,002
1,005
1,061
1,026
1,072
1,033
Após 160 mm
1,001
1,004
1,059
1,037
1,052
1,024
Após 390 mm
1,001
1,002
1,024
1,014
1,022
1,010
Após 512 mm
1,001
1,002
1,020
1,011
1,017
1,008
LIC: superfície lisa compactado; LINC: superfície lisa não compactada. PCC: preparo
convencional consolidado; PCNC: preparo convencional não consolidado; ESC: escarificação
consolidado; ESNC: escarificação não consolidado.
48
É necessário destacar a importância da tortuosidade ao acaso da superfície do solo,
como variável independente, a qual, juntamente com outras, determina o comportamento da
enxurrada, principalmente sua velocidade e, conseqüentemente, a capacidade de desagregação
e transporte de sedimentos pela erosão hídrica. Assim, sistemas de manejo do solo que criam
maior tortuosidade ao acaso na superfície e, ainda, que condicionam a persistência da
tortuosidade no tempo, propiciam maior resistência do solo à erosão hídrica.
A tortuosidade ao acaso da superfície do solo diminuiu com o aumento do volume de
chuvas (Tabela 6), concordando com dados obtidos por Vidal Vázquez (2002). A menor
diminuição ocorreu no tratamento LI, tanto em solo consolidado como em solo não
consolidado, seguido do PCC e ESC. Nos tratamentos PCNC e ESNC, houve maior
rebaixamento das microelevações da superfície do solo pelo efeito das chuvas, cujos
sedimentos depositaram-se nas microdepressões do relevo. Este fato propiciou a diminuição
da relação entre a linha que descrevia o perfil da superfície da parcela experimental, de um
extremo a outro, e a linha reta que separava os dois pontos extremos da referida parcela. É
necessário destacar a importância da tortuosidade ao acaso da superfície do solo, como
variável independente, a qual, juntamente com outras, determina o comportamento da
enxurrada, principalmente sua velocidade e, conseqüentemente, a capacidade de desagregação
e transporte de sedimentos pela erosão hídrica. Assim, sistemas de manejo do solo que criam
maior tortuosidade ao acaso na superfície e, ainda, que condicionam a persistência da
tortuosidade no tempo, propiciam maior resistência do solo à erosão hídrica.
Considerando-se os tratamentos ESC e ESNC, a variação na tortuosidade ao acaso
após o preparo foi de 12% e 4%, respectivamente. Já nos tratamentos PCC e PCNC, o
aumento da tortuosidade ao acaso foi de 9 % e 6,6 % respectivamente, em relação à
rugosidade anterior ao preparo; nos tratamentos LIC e LINC, não houve variação na
49
tortuosidade antes da implantação do experimento e após a instalação, pois estes não sofreram
nenhum revolvimento do solo (Tabela 4).
50
5. CONCLUSÕES
1. O preparo do solo com arado e grade e com escarificador aumenta a rugosidade superficial
em relação à antes do preparo, tanto em solo não consolidado (recém preparado) quanto
em solo consolidado (mantido em pousio por três anos). O aumento da rugosidade ao acaso
é de 3,72 vezes para o preparo com arado e grade e de 3,88 vezes para o escarificador, na
média do consolidado e não consolidado.
2. A consolidação do solo, condicionada pelo tempo em que o mesmo é mantido sem preparo,
influencia a rugosidade superficial do solo, independentemente do tipo de preparo efetuado
posteriormente. Para o caso do preparo com arado e grade, o aumento pelo preparo é de
4,58 vezes no solo consolidado e de 3,04 vezes no não consolidado, em relação à antes do
preparo; enquanto, para o preparo com escarificador, no solo consolidado o aumento pelo
preparo é de 5,49 vezes e de 2,61 vezes no solo não consolidado, também em relação à
antes do preparo.
3. A altura de chuva influencia a rugosidade superficial do solo, independentemente do tipo
de preparo e do grau de consolidação do solo, numericamente falando; tal influência
independe também do efeito da declividade do terreno e das marcas de preparo do solo. No
caso do solo sem cultivo, ela diminui de 4,49 mm imediatamente antes da ocorrência de
chuva para 3,04 mm após a ocorrência de 512 mm de chuva, na média das condições em
que ela é estudada; no solo preparado com arado e grade, o valor inicial é de 13,53 mm
imediatamente após o preparo e antes da chuva e o final é de 6,76 mm após 512 mm de
51
chuva; enquanto, no caso do solo preparado com escarificador, o valor inicial é de 16,49
mm e o final de 8,28 mm.
4. A rugosidade ao acaso da superfície do solo decresce com o aumento da altura de chuva,
independentemente do tipo de preparo e do grau de consolidação do solo; o modelo y = ae
-
bx
se ajusta aos dados com significância estatística (p < 0,01). Para o solo consolidado, o
coeficiente de determinação é de 0,67; 0,87; e 0,97, para os tratamentos sem preparo do
solo, preparo com arado e grade e preparo com escarificador, respectivamente. Para o solo
não consolidado, tal coeficiente para os referidos tratamentos é respectivamente de 0,94;
0,96; e 0,98.
5. A rugosidade linear aumenta com a rugosidade original e, esta, com a rugosidade ao acaso;
o modelo y = a+bx se ajusta aos dados com significância estatística (p < 0,01). Essas
relações permitem afirmar que a declividade do terreno tem maior influência (coeficiente
angular = 1,13) do que as marcas de preparo do solo (coeficiente angular = 0,67) sobre a
rugosidade superficial.
6. A tortuosidade superficial do solo apresenta as mesmas tendências da rugosidade
superficial, porém, com menor magnitude de valores e menores diferenças, em termos
numéricos, entre as condições em que essa variável é estudada. O menor valor é igual a
1,001 para a tortuosidade ao acaso no solo sem preparo consolidado após a ocorrência de
512 mm de chuva e, o maior, igual a 1,147 para a tortuosidade original no solo recém
preparado com arado e grade na condição não consolidado.
52
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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& VIDAL VÁZQUEZ, E. Rugosidade superficial do solo formada por escarificação e
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