Water erosion of dystrophic Red Latosols (Oxisols)

Ayer, Joaquim Ernesto Bernardes; Olivetti, Diogo; Mincato, Ronaldo Luiz; Silva, Marx Leandro Naves

doi:10.1590/1983-40632015v4531197

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Pesquisa Agropecuária Tropical

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Sumário

Ciência do Solo • Pesqui. Agropecu. Trop. 45 (2) • Apr-Jun 2015 • https://doi.org/10.1590/1983-40632015v4531197 copy

Water erosion of dystrophic Red Latosols (Oxisols)

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

ABSTRACT

In their natural state, Latosols (Oxisols) present great stability and resistance to erosion, being the most abundant and used soils for farming and cattle raising activities in southern Minas Gerais State, Brazil. However, along the last one hundred years, they have been submitted to intensive cultivation and managements which favor water erosion. This study aimed to estimate the water erosion rates of dystrophic Red Latosols from the Revised Universal Soil Loss Equation, compared with the soil loss tolerance limits, and assess the impact on water erosion of the managements more common in the region, by alternative conservation management simulation. Soil loss tolerance limits ranged from 8.94 Mg ha^-1 year^-1 to 9.99 Mg ha^-1 year^-1, with the study area presenting a susceptibility of soil loss of 23.86 Mg year^-1, with an average rate of 8.40 Mg ha^-1 year^-1, corresponding to 34.80 % of the area with values above the soil loss tolerance limit. The biggest annual losses occur in areas with use and management of eucalyptus grown downhill (30.67 Mg ha^-1 year^-1) and pasture under continuous occupancy (11.10 Mg ha^-1 year^-1). However, when the average loss per type of use is considered, the areas more susceptible to water erosion are those with potato and eucalyptus crops, grown downhill, and those in bare soil. Nevertheless, in the simulated conservation management scenario, the average losses would be drastically reduced (8.40 Mg ha^-1 year^-1 to 2.84 Mg ha^-1 year^-1) and only 4.00 % of the area with soil loss would remain above the tolerance limits.

KEY-WORDS:
Water erosion modeling; no-tillage system; vegetal cover; soil management

Atributos solos	Valor médio
Atributos solos	Unidade LVd1	Unidade LVd2	Unidade LVd3	Unidade SIV
X1 - Matiz do solo úmido (adimensional)	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).
X2 - Tipo de estrutura (adimensional)	3,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	3,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	3,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	3,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).
X3 - Grau da estrutura (adimensional)	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).
X4 - Forma da estrutura (adimensional)	1,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	1,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	1,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).
X5 - Plasticidade do solo (adimensional)	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	2,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).	3,000^* * Dados codificados de Silva et al. (1999).
X6 - Teor de AMG dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1(g kg^-1)	40,000	40,000	50,000	100,000
X7 - Teor de AG dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1 (g kg^-1)	100,000	100,000	130,000	220,000
X8 - Teor de AM dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1 (g kg^-1)	110,000	140,000	130,000	140,000
X9 - Teor de AF dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1 (g kg^-1)	100,000	140,000	110,000	90,000
X10 - Teor de AMF dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1 (g kg^-1)	30,000	40,000	40,000	40,000
X11 - Teor de silte disperso com NaOH 0,1 mol L^-1 (g kg^-1)	50,000	50,000	70,000	110,000
X12 - Teor de argila dispersa com NaOH 0,1 mol L^-1(g kg^-1)	570,000	490,000	470,000	300,000
X13 - Teor de AMG dispersa em água (g kg^-1)	30,000	30,000	40,000	70,000
X14 - Teor de AG dispersa em água (g kg^-1)	100,000	100,000	110,000	180,000
X15 - Teor de AM dispersa em água (g kg^-1)	140,000	150,000	140,000	150,000
X16 - Teor de AF dispersa em água (g kg^-1)	150,000	180,000	140,000	90,000
X17 - Teor de AMF dispersa em água (g kg^-1)	40,000	60,000	50,000	40,000
X18 - Teor de silte disperso em água (g kg^-1)	140,000	140,000	180,000	280,000
X19 - Teor de argila dispersa em água (g kg^-1)	400,000	340,000	340,000	190,000
X20 - DMP (mm)	3,642	3,710	2,847	3,395
X21 - DMG (mm)	4,030	4,352	3,685	4,144
X22 - Permeabilidade do solo à água (mm h^-1)	17,060	58,980	56,200	22,990
X23 - Índice de floculação (adimensional)	28,000	28,000	27,000	40,000
X24 - Teor de MO (g kg^-1)	31,600	25,700	23,600	28,500
X25 - pH (adimensional)	5,080	4,880	4,700	4,970
X26 - K (mg dm^-3)	80,500	32,500	47,000	54,670
X27 - P (mg dm^-3)	1,810	1,130	1,870	3,840
X28 - Ca (cmol_c dm^-3)	0,800	0,630	0,830	1,800
X29 - Mg (cmol_c dm^-3)	0,330	0,230	0,380	0,530
X30 - Al (cmol_c dm^-3)	0,930	0,700	0,950	0,530
X31 - H + Al (cmol_c dm^-3)	8,500	6,750	7,940	6,490
X32 - V (%)	16,120	12,080	15,000	28,400
X33 - CTC-t (cmol_c dm-³)	2,260	1,630	2,270	3,010
X34 - CTC-T a pH 7,0 (cmol_c dm^-3)	9,840	7,690	9,260	8,960
X35 - m (%)	44,120	43,720	42,900	23,550
X36 - SB (cmol_c dm^-3)	1,330	0,940	1,320	2,470
X37 - P-rem (mg L^-1)	12,150	13,580	13,710	23,140

Uso e manejo	Fator C	Fator P^ Valores de P obtidos de Bertoni & Lombardi Neto (2008) e Roose (1977).	Autor
Café com arruamento de 3 m x 0,5 m	0,1354	0,50	Prochnow et al. (2005)PROCHNOW, D. et al. Razão de perdas de terra e fator C da cultura do cafeeiro em cinco espaçamentos, em Pindorama (SP). Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 29, n. 1, p. 91-98, 2005.
Café com arruamento de 3 m x 1 m^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0866	0,50	Prochnow et al. (2005)PROCHNOW, D. et al. Razão de perdas de terra e fator C da cultura do cafeeiro em cinco espaçamentos, em Pindorama (SP). Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 29, n. 1, p. 91-98, 2005.
Batata em desnível	0,5000	1,00	Fiener & Auerswald (2006)FIENER, P.; AUERSWALD, K. Rotation effects of potato, maize and winter wheat on water erosion from cultivated land. In: HORN, R. et al. (Eds.). Soil management for sustainability. Reiskirchen: Catena Verlag GMBH, 2006. p. 273-280.
Batata em nível^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,2000	1,00	Fiener & Auerswald (2006)FIENER, P.; AUERSWALD, K. Rotation effects of potato, maize and winter wheat on water erosion from cultivated land. In: HORN, R. et al. (Eds.). Soil management for sustainability. Reiskirchen: Catena Verlag GMBH, 2006. p. 273-280.
Eucalipto	0,3000	1,00	Martins et al. (2010)MARTINS, S. G. et al. Fator cobertura e manejo do solo e perdas de solo e água em cultivo de eucalipto e em Mata Atlântica nos Tabuleiros Costeiros do Estado do Espírito Santo. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, n. 87, p. 517-526, 2010.
Eucalipto em plantio direto^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,3000	0,01	Martins et al. (2010)MARTINS, S. G. et al. Fator cobertura e manejo do solo e perdas de solo e água em cultivo de eucalipto e em Mata Atlântica nos Tabuleiros Costeiros do Estado do Espírito Santo. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, n. 87, p. 517-526, 2010.
Milho	0,1220	1,00	De Maria & Lombardi Neto (1997)DE MARIA, I. C.; LOMBARDI NETO, F. Razão de perdas de terra e fator C para sistemas de manejo da cultura do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 21, n. 1, p. 263-270, 1997.
Milho em plantio direto^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0280	0,01	De Maria & Lombardi Neto (1997)DE MARIA, I. C.; LOMBARDI NETO, F. Razão de perdas de terra e fator C para sistemas de manejo da cultura do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v. 21, n. 1, p. 263-270, 1997.
Soja	0,1437	1,00	Bertol et al. (2001)BERTOL, I.; SCHICK, J.; BATISTELA, O. Razão de perdas de solo e fator C para as culturas de soja e trigo em três sistemas de preparo em um Cambissolo Húmico alumínico. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 26, n. 2, p. 545-552, 2001.
Soja em plantio direto^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0455	0,01	Bertol et al. (2001)BERTOL, I.; SCHICK, J.; BATISTELA, O. Razão de perdas de solo e fator C para as culturas de soja e trigo em três sistemas de preparo em um Cambissolo Húmico alumínico. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 26, n. 2, p. 545-552, 2001.
Milho + feijão	0,1242	1,00	Média ponderada soja + milho
Milho + feijão plantio direto^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0271	0,01	Média ponderada soja + milho
Cana-de-açúcar com queimada na colheita	0,1420	0,50	Andrade et al. (2011)ANDRADE, N. S. F.; MARCÍLIO, V. M. F.; JOSÉ, L. R. T. Impacto técnico e econômico das perdas de solo e nutrientes por erosão no cultivo da cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 31, n. 3, p. 539-550, 2011.
Cana-de-açúcar sem queimada na colheita^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0960	0,50	Andrade et al. (2011)ANDRADE, N. S. F.; MARCÍLIO, V. M. F.; JOSÉ, L. R. T. Impacto técnico e econômico das perdas de solo e nutrientes por erosão no cultivo da cana-de-açúcar. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 31, n. 3, p. 539-550, 2011.
Pastagem degradada	0,1000	1,00	Roose (1977)ROOSE, E. J. Application of the Universal Soil Loss Equation of Wischmeier and Smith in West Africa. In: GREENLAND, D. J.; LAL, R. (Eds.). Soil conservation and management in the humid tropics. Chichester: John Wiley & Sons, 1977. p. 177-187.
Pastagem conservada^* * Valores utilizados na simulação da erosão;	0,0100	1,00	Roose (1977)ROOSE, E. J. Application of the Universal Soil Loss Equation of Wischmeier and Smith in West Africa. In: GREENLAND, D. J.; LAL, R. (Eds.). Soil conservation and management in the humid tropics. Chichester: John Wiley & Sons, 1977. p. 177-187.
Mata nativa	0,0200	1,00	Martins et al. (2010)MARTINS, S. G. et al. Fator cobertura e manejo do solo e perdas de solo e água em cultivo de eucalipto e em Mata Atlântica nos Tabuleiros Costeiros do Estado do Espírito Santo. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, n. 87, p. 517-526, 2010.
Área urbana	0,0100	1,00	Lim et al. (2011)LIM, K. J. et al. SATEEC GIS: system for spatiotemporal analyses of soil erosion and sediment yield. In: GODONE, D.; STANCHI, S. (Eds.). Soil erosion studies. Rijeka: InTech, 2011. p. 111-119.
Várzea	0,0004	1,00	Oliveira et al. (2007)OLIVEIRA, A. M. M.; PINTO, S. A. F.; LOMBARDI NETO, F. Caracterização de indicadores da erosão do solo em bacias hidrográficas com o suporte de geotecnologias e modelo preditivo. Estudos Geográficos, Rio Claro, v. 5, n. 1, p. 63-86, 2007.
Solo exposto	1,0000	1,00
Corpos hídricos	0,0000	0,00

Uso	Área	Área	Manejo convencional			Manejo conservacionista
	Área	Área	Taxa média de perda de solo	Perda total de solos	Contribuição no total da erosão	Taxa média de perda de solo	Perda total de solos	Contribuição no total da erosão
	ha	%	Mg ha^-1 ano^-1	Mg ano^-1	%	Mg ha^-1 ano^-1	Mg ano^-1	%
Água	4,25	0,16	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Área urbana	544,55	20,61	1,17	637,00	2,70	1,17	637,00	17,90
Batata	8,81	0,33	56,17	495,00	2,10	21,29	188,00	5,30
Café	79,34	3,00	9,31	739,00	3,10	5,59	444,00	12,40
Cana-de-açúcar	71,00	2,68	9,37	665,00	2,80	6,10	433,00	12,20
Eucalipto	168,42	6,37	30,68	5.167,00	21,80	0,05	8,40	0,20
Mata	219,82	8,32	2,47	543,00	2,30	2,47	543,00	15,20
Milho + feijão	174,64	6,61	13,11	2.290,00	9,80	0,01	1,70	0,10
Pastagem	1.087,80	41,16	11,17	12.146,00	51,30	0,28	304,00	8,50
Solo exposto	13,01	0,49	77,36	1.007,00	4,30	77,36	1006,00	28,20
Várzea	270,32	10,23	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Total	2.642,00	100,00	-	23.688,00	100,00	-	3.565,00	100,00

Taxa de perda de solos	Manejo convencional		Manejo conservacionista		Classes de erosão dos solos^* * Adaptadas de Beskow et al. (2009)
Taxa de perda de solos	Área	Área	Área	Área
Mg ha^-1 ano^-1	ha	%	ha	%
0,0-2,5	1.198,81	45,37	2.305,18	86,23	Suave
2,5-5,0	145,10	5,49	229,11	8,67	Suave/moderada
5,0-10,0	378,50	14,31	27,84	1,05	Moderada
10,0-15,0	73,01	2,76	83,88	3,16	Moderada alta
15,0-25,0	564,90	21,38	6,98	0,26	Alta
25,0-50,0	165,71	6,27	5,53	0,20	Muito alta
50,0-100,0	96,50	3,65	6,62	0,25	Altamente severa
> 100,0	13,96	0,52	3,71	0,14	Extremamente severa
Total	2.642,00	100,00	2.642,00	100,00	-

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[TFN01] AMG = areia muito grossa; AG = areia grossa; AM = areia média; AF = areia fina; AMF = areia muito fina; DMG = diâmetro médio geométrico; DMP = diâmetro médio ponderado; SB = soma de bases trocáveis; CTC-T = capacidade de troca catiônica; CTC-t = capacidade de troca catiônica efetiva; MO = matéria orgânica; m = índice de saturação por alumínio; P-rem = fósforo remanescente; V = índice de saturação por bases.

[TFN02] ^*
Dados codificados de Silva et al. (1999)SILVA, M. L. N. et al. Proposição de modelos para estimativa da erodibilidade de Latossolos brasileiros. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 34, n. 12, p. 2287-2298, 1999..