Afranio Righes - Criação de Sites em Passo Fundo RS

V SIMPÓSIO NACIONAL SOBRE O USO DA
ÁGUA NA AGRICULTURA
Passo Fundo 18/06/2013
Painel 2: Minimização
dos impactos de eventos
climáticos críticos: ações e avanços tecnológicos
“ESTRATÉGIAS PARA MELHORAR A
INFILTRAÇÃO E A CONSERVAÇÃO DA
ÁGUA NOS SOLOS”
Afranio Almir Righes
Ph.D em Engenharia de Água e Solo
Curso de Enga Ambiental / UNIFRA, Santa Maria – RS
[email protected]
“ESTRATÉGIAS PARA MELHORAR A
INFILTRAÇÃO E A CONSERVAÇÃO DA
ÁGUA NOS SOLOS”
ROTEIRO
•
CONSIDERAÇÕES BÁSICAS
– Infiltração de água no solo;
– Ciclo Hidrológico;
– Impacto das estiagens na produção e no PIB do RS
•
FATORES QUE INTERFEREM NA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO;
•
ESTRATÉGIAS E TÉCNICAS PARA INFILTRAR E ARMAZENAR MAIS
ÁGUA NO SOLO;
•
RECOMENDAÇÕES FINAIS.
PARA VERTER PRECISA
INFILTRAR
INFILTRAÇÃO
Conceito de Horton 1933
Robert Elmer Horton
(1875-1945)
Capacidade de Infiltração
“ É a taxa máxima com que um
dado solo, em determinadas
condições, pode absorver água”.
(mm h-1)
Horton RE. 1933. “The role of infiltration in the hydrologic cycle.” Transactions, American
Geophysical Union 14: 446–447.
CICLO HIDROLÓGICO
Transpiração
Formação
de nuvens
Precipitação
Evaporação do solo
Infiltração
Escoamento
superficial
Evaporação
Água subterrânea
VAPOR DE ÁGUA NA ATMOSFERA
Evapotranspiração
Precipitação
Evaporação
Evaporação
Interceptação
vegetal
Transpiração
Solo
Planta
Escoamento
superficial
Detenção natural ou
artificial
Infiltração
Fluxo não saturado:
Ascendente/descendente
Microporos
Redistribuição
interna (k)
Rios/lagos
Fluxo saturado:
Taxa de Infiltração Básica
Macroporos
Percolação
(k0)
Afloramentos(v
ertentes) p)
Franja capilar
Armazenamento
.
Lençol freático
Água
subterrânea
OCEANOS E
MARES
CICLO
HIDROLÓGICO
CONTEÚDO DE ÁGUA NO SOLO E O
DESENVOLVIMENTO DAS
CULTURAS
FALTA
EXCESSO
PRODUTIVIDADE
Água
AUMENTO DA FERTILIDADE DO SOLO
ENERGIA DE RETENÇÃO DA
ÁGUA NO SOLO

t
 
m
 
p
 
g

os
α
Po
Po
Po
ar
h
r
Água
Potencial de água ( Ψm ) = Ep = h
2  Cos 
h 
 gr
Quando h = 10,33 m = 1kgf/cm2
Ψ m = - 1 atmosfera = - 76 cm Hg
= - 1 bar
= - 0,1 MPa
= - 100 kPa
Li = Limite inferior
Potencial matricial (Ψm)
Conteúdo de água (cm3/cm3)
CURVA CARACTERÍSTICA DE
ÁGUA NO SOLO
Conteúdo de água
Rendimento relativo da cultura do milho em
função do nível de manejo da irrigação
ESTIAGEM DE 2004
Segundos dados da EMATER-RS
• A redução na produção de grãos foi
de 10.014.662
t.
• Impacto na economia do Estado na ordem
de
R$ 4.061.429.699,00.
IMPACTO DAS ESTIAGENS
NO PIB DO RS
15,0
Taxa Trimestral Variação do PIB RS (%)
11,8
10,0
8,3
8,0
7,0
5,0
7,1
7,1
6,5
5,8
5,3
3,6
3,3
8,37,8
7,5
4,6
3,6
2,62,4
1,2
7,6
6,0
4,54,7
1,0
0,0
-1,2
-5,0
-3,8
-1,3
-2,0
-2,7 -2,3-2,7
-3,6
-5,1
-6,8
-10,0
2004/05
2008/09
2012
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
2004
2005
2006
Fonte: FEE - Antônio da Luz
2007
2008
2009
2010
2011
2012
IMPACTO DAS ESTIAGENS na Taxa de
crescimento do PIB acumulado no RS.
Taxa de Crescimento do PIB acumulada no ano (%)
14,0
11,8
12,0
9,9
9,2
7,87,6
10,0
8,0 7,0
7,16,8
6,36,5
6,0
4,0
2,0
0,0
4,64,34,7
4,0
2,62,5 2,7
3,33,3
1,3
6,05,65,7
1,2
2004/05
2008/09
-0,4
-1,9-1,6
-2,0
-2,7-3,1-2,9-2,8
-4,0
-6,0
2012
-1,3
-4,1
-5,1
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
2004
2005
2006
Fonte: FEE - Antônio da Luz
2007
2008
2009
2010
2011
2012
SECA NO RS - 2009
• 24 / 01 (Defesa Civil):
• Decretado situação de emergência em 85 municípios com
mais de 125 mil pessoas;
• A situação é mais grave na região do planalto e nas
cidades de Passo Fundo e Santo Ângelo.
• 22/04-Agência Estado:
Seca deixa 101 municípios do
RS em situação de emergência.
Segundo a Defesa Civil, estão sendo abertas e construídas
cisternas, poços artesianos e microaçudes para o consumo
animal e irrigação de lavouras. já foram distribuídos cestas
básicas, filtros d'água, mosquiteiros, kits de limpeza, kits de
cama e banho.
FATORES QUE INTERFEREM
NA INFILTRAÇÃO
FATORES NATURAIS e
ANTRÓPICOS
NA INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO
1 – TOPOGRAFIA DECLIVIDADE
Escoamento Superficial
3%
2,5%
2%
Fonte: FRAGA JUNIOR, E. F.; VALLE JUNIOR, R.F.; FERREIRA JUNIOR, J. A.;
CASSIA, M. T.; BONTEMPO, A.R.; FERREIRA, R.C.
Taxa de infiltração de água (mm/h)
2 - TEXTURA
Solo arenoso
Solo franco
Solo argiloso
3 - ESTRUTURA DO SOLO
a) Prismática
b) Colunar;
c) Blocos Angulares e
subangulares;
d) Granular ou em
Grumos;
e) Laminar.
4 - CONTEÚDO DE ÁGUA NO SOLO
(VARIAÇÃO DA TAXA DE INFILTRAÇÃO )
Tib
Conteúdo de água no solo (%)
5 – GEOLOGIA
(Diaclasamento das rochas)
DORTMUND ALEMANHA
Horizontal
TORRES - RS
Vertical
5.1 GUILIN CHINA
(Rochas Calcárias)
5.2 DIACLASAMENTO HORIZONTAL
GUILIN - CHINA
6 - PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA
Intensidade
Quantidade
Duração
FÓRMULA
DE
HORTON
Sendo:
f: taxa de infiltração (mm/hora)
fc: taxa de infiltração em condição de saturação (mm/hora)
fo: taxa de infiltração inicial (mm/hora)
t: tempo (horas)
k: constante, depende do tipo de solo (hora-1)
t=0  f=fo
t=“infinito”
 f=fc
25
250
300
1000
500
400
450
0
500
Q
Qb
tempo (dias)
P
3500
3000
2500
150
2000
200
1500
250
300
1000
350
500
0
tempo (dias)
Fonte: Rubem La Laina Porto
chuva (mm)
1500
24/07/83
200
17/07/83
2000
chuva (mm)
150
10/07/83
2500
03/07/83
24/07/83
17/07/83
10/07/83
03/07/83
26/06/83
19/06/83
12/06/83
05/06/83
29/05/83
3000
26/06/83
19/06/83
12/06/83
05/06/83
29/05/83
22/05/83
15/05/83
08/05/83
01/05/83
vazão (m³/s)
Mesma
CHUVA
e
Mesma
BACIA
22/05/83
15/05/83
08/05/83
01/05/83
vazão (m³/s)
3500
0
50
100
350
Alterando
a
infiltração
0
50
100
400
450
500
Q
Qb
P
7 – DESMATAMENTO
(cobertura vegetal)
8 - CLASSE DE USO DA TERRA
INFILTRAÇÃO E ESCOAMENTO
SUPERFICIAL
9 - RECARGA DE AQUÍFERO
CONFINADO
Área
. de Recarga:
onde o aquífero confinado
é recarregado pela infiltração
Superfície Freática:
Altura na qual a água brotará
no aquífero confinado
Área de recarga em terras altas
Média de altura do lençol
freático na área de recarga
Lençol
Freático
Poço artesiano jorrante
Diferença
de elevação
Altura de entrada
De água no poço
Lençol Freático
Confinado
10 - MOBILIZAÇÃO DO SOLO
(Cultivo agrícola)
C H U V A
DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA
(Rearranjamento das partículas)
CÚBICO
EXAGONAL
11 - COMPACTAÇÃO
IDENTIFICAÇÃO DO PÉ-DE-ARADO
11.1 - PÉ DE ARADO
PÉ DE ARADO
MICROPOROSIDADE DO SOLO
2  Cos
h 
 gr

Macroporosidade do solo
(poros > 0,05mm)
25
%
50
%
25
%
Microporosidade
corresponde a
% Vol. de água retida no solo
após a aplicação de uma
tensão equivalente a 60 cm de
coluna de água de água.
Pt = Micro + Macro poros
50
%
11.2 MACROPOROSIDADE
ÁREAS AGRÍCOLAS
Tabela 1. Valores médios da densidade do solo , de partículas ,
porosidade total , micro e macro porosidade do solo Passo
Fundo com doze anos de plantio direto , em Passo Fundo RS
Projeto Vertical Mulching – (Righes et al, 2002).
Camadas do Solo (cm)
Propriedades do solo
0 a 2,5
2,5 a 15
15 a 30
30 a 40
40 a 100
Densidade do solo (Ds)
1,28
1,32
1,24
1,21
1,14
Densidade de Partículas (Dp)
2,69
2,70
2,71
2,70
2,70
Porosidade Total (% Vol)
52,2
50,9
54,1
55,0
57,6
Microporosidade (% Vol)
41,1
40,6
42,4
42,7
43,5
Macroporosidade (% Vol)
11,1b*
10,3b
11,7ab
12,3ab
14,1a
* Médias seguidas de mesma letra na horizontal não diferem significativamente entre si
em nível de significância de 5% pelo teste de Duncan .
11.3 MACROPOROSIDADE
ÁREAS AGRÍCOLAS
Tabela: Porosidade total, micro, macroporosidade e
condutividade hidráulica saturada do Argissolo
Vermelho-Amarelo sob plantio direto. (UFSM)
Camada
(cm)
00 -10
10 - 20
20 - 30
30 - 40
Média
Porosidade (m3 m-3)
Total
Micro
Macro
0,380
0,308
0,072
0,339
0,277
0,063
0,382
0,289
0,093
0,383
0,277
0,106
0,371
0,288
0,083
Condutividade
Hidráulica Sat.
(mm h -1)
11,7
35,5
36,3
134,4
79,5
Fonte: Marcelo Ivan MentgesI; José Miguel ReichertI; David Peres da RosaII; Davi
Alexandre VieiraI; Vanderleia Trevisan da RosaI; Dalvan José Reinert (2010)
11.4 - MACROPOROSIDADE
EM ÁREAS DE PECUÁRIA
(Efeito do Pastejo no solo)
Tabela 1. Valores médios das propriedades físicas de amostras de solo
de várzea coletadas em cilindros de Uhland na profundidade
de 0 a 10 cm em planossolos, Santa Maria-RS, 1999.
Propriedades do solo
Densidad
e do solo
(g cm-3)
Porosidade
Total
Porosidade
Micro
Macro
------------(% volume)------------
Antes do início do pastejo
1,38 b*
43,34 a
37,72 a
7,62 a
Após o término de pastejo
1,48 a
42,50 b
36,65 ab
6,14 b
6 meses após o término de pastejo
1,45 a
42,76 b
35,73 a
7,03 ab
3,09
4,21
3,53
11,75
CV (%)
* Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem significativamente entre si pelo
teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade.
• Fonte: VIZZOTO et al. (1999).
12 -TIPO DE PREPARO E MANEJO
DO SOLO
Quadro - Valores médios das principais características fisicas e hídricas
Quadro
Valores
médios das principais características físicas e
dos solos do cerrado, relacionadas a infiltração
hídricas
solos
do cerrado, relacionadas a infiltração
SILVA &dos
KATO
(1997).
SILVA & KATO (1997).
POROSIDADE % Vol
13 - TIPO DE COBERTURA DO
SOLO
Solos descobertos apresentam reduções na taxa de infiltração de até
85% em relação aos protegidos com palha
COBERTURA
TAXA DE INFILTAÇÃO BÁSICA
(mm/h)
SEM COBERTURA
27,5
VEGETAÇÃO EXPONTÂNEA
47,6
MUCUNA
45,7
MILHO
32,5
Fonte: OLIVEIRA (2000)
13.1 - TAXA DE INFILTRAÇÃO DE
ÁGUA NO SOLO
No RS - Solo Santo Ângelo cultivados por mais
de 50 anos sob a sucessão trigo–soja sistema de
cultivo convencional.
FLORESTA
180 mm/h
4 ANOS
6 ANOS
12 ANOS
Taxa de infiltração básica
50 ANOS
8 mm/h
13.2 - Taxa de infiltração de água no
solo Santo Ângelo - 2011
(Anéis duplos de Muntz modificado )
INFILTAÇAO DE ÁGUA NO SOLO EM
FLORESTA NATIVA
Fonte: Bernardi, R.P. & Righes, A.A. (2011)
1600
30000
y = 140,77x0,9617
R² = 0,9184
1400
25000
Taxa de Infiltração (mmh-1)
1200
20000
1000
800
15000
600
y = 2734,5x-0,458
R² = 0,8246
10000
400
217 mm/h
5000
200
0
0
0
50
100
150
200
250
Tempo (min)
Figura - Taxa de infiltração,básica e acumulada de água no solo, unidade de
mapeamento Santo Ângelo em floresta nativa no Município de Jóia-RS, 2011.
INFILTAÇAO DE ÁGUA NO SOLO EM
SISTEMA PLANTIO DIRETO POR 20 ANOS
Fonte: Bernardi, R.P. & Righes, A.A. (2011)
140
250
120
200
Taxa de Infiltração (mmh-1)
117,47x0,1083
y=
R² = 0,8386
100
150
80
60
100
40
50
20
y = 243,06x-0,778
R² = 0,7822
6,9 mm/h
0
0
50
100
0
150
200
250
300
350
Tempo (min)
Figura - Curvas da taxa de infiltração,básica e acumulada de água no solo, unidade
de mapeamento Santo Ângelo em sistema plantio direto por 20 anos no Município de
Jóia-RS, 2011.
PROBLEMAS ATUAIS
PASSO FUNDO – GETULIO VARGAS
14 - ENCROSTAMENTO
SUPERFICIAL
MCINTYRE (1958) verificou que a
condutividade hidráulica saturada do
solo subjacente a crosta é 200 a
2000 vezes maior que a da crosta.
CONSEQUÊNCIAS
Q = CiA
C = Coeficiente de
deflúvio
I = Intensidade da
chuva
A = Área de drenagem
Q.n 0 , 375
D(
)
0,5
K .I
RIO TAQUARI – RS
01/06/1990 (18 m)
PELOTAS 2004
RIO URUGUAI
URUGUAIANA 2004
ÁGUA PERDIDA E
DEPOSIÇÃO DE SEDIMENTOS
MAR
MÉDIA ARITIMÉTICA
1.721,43 mm/ano
Volume = 17.000 m3/ ha
Volume para produzir uma cultura de
MILHO 550 mm = 5.500
m3/ha
Período: 1976 a 2002
Fonte: Patrícia Wagner Sotério, Márcia Conceição Pedrollo & José Leonardo Andriotti
.
 POR QUE O IMPACTO DAS ESTIAGENS TEM SIDO TÃO
SIGNIFICATIVOS NA REDUÇÃO DO RENDIMENTO DAS
CULTURAS?
 ESTÁ CHOVENDO MENOS?
PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL
NO RS
SÃO LUIZ GONZAGA
Fonte: ESTEFANEL V. ,BURIOL,G. A. e RIGHES, A. A. Tendência secular das precipitações
pluviométricas no estado do rio grande do sul.
PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL
NO RS
CRUZ ALTA
Fonte: ESTEFANEL V. ,BURIOL,G. A. e RIGHES, A. A. Tendência secular das precipitações
pluviométricas no estado do rio grande do sul.
PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL
NO RS
PASSO FUNDO
Fonte: ESTEFANEL V. ,BURIOL,G. A. e RIGHES, A. A. Tendência secular das precipitações
pluviométricas no estado do rio grande do sul.
ESTRATÉGIAS
ACREDITAR NA EVOLUÇÃO
DO CONHECIMENTO
CIÊNCIA &TECNOLOGIA
1 - AUMENTAR AS ÁREAS DE FLORESTAS
RAIZES DAS ÁRVORES
FLORESTAS NATIVAS
1. Interceptação - -----------------------19% da precipitação total anual
2. Infiltração e percolação –--------- 37%
3. Evapotranspiração –--------------- 62%
4. Escoamento superficial –-------- 0,92%
5. Minimizando o impacto da gota da chuva em até 80,7%
Fonte: Valcarcel (1985)
2 - PLANEJAMENTO NA
LOCAÇÃO DE ESTRADAS
MANEJO CONSERVACIONISTA
Prof. José Leonardo de Moraes Gonçalves (Esalq/USP)
3 - TALUDES DE FERROVIAS
(com cobertura vegetal)
4 – ÁREAS DE DETENÇÃO
PÁRA AUMENTAR A INFILTRAÇÃO DE
ÁGUA NO SOLO EM RODOVIAS
ÁREAS DE DETENÇÃO DE ÁGUA EM RODOVIAS - ABRIL DE 2004 ENTRE
TOLEDO E PALOTINA, PR.
4.1 - MICROBACIAS DE CAPTAÇÃO
DE ÁGUA - ÁREAS DE DETENÇÃO
4.2 -Depressões de armazenamento
ou áreas de detenção (Tied Ridging)
– Consiste na cobertura de toda a superfície do solo
com depressões retangulares espaçadas
fechadas em duas direções.
.
5 -TERRAÇO DE BASE
ESTREITA – IJUÍ /RS (1973)
5.1 TERRAÇO DE BASE
ESTREITA - REBENTADO
BASE ESTREITA
1,50 e 2,00 m de largura e 0,50 m de altura
Largura de faixa de movimento de terra – 12 m
BASE LARGA
5.2 – TERRAÇOS DE BASE
LARGA
- Diminuem o comprimento de rampa.
- Reduzem a enxurrada.
- Diminuem o carreamento de resíduos e
agrotóxicos para os cursos de água.
Fonte: Vilson Klein
Declividade de 7 a 12%
6 - OUTROS TIPOS DE TERRAÇOS
TÉCNICAS MECÂNICAS DE CONSERVAÇÃO DO
SOLO E DA ÁGUA
Terraços no controle do escoamento superficial
da água no solo;
Classificação dos Terraços
a) Finalidade dos terraços:
Absorção, drenagem e dupla finalidade
b) Quanto ao processo de construção:
Figura 6.1 - Terraço tipo Nichols.
QUANTO AO PROCESSO DE
CONSTRUÇÃO:
Figura 6.2 - Terraço tipo camalhão
(Mangum).
Figura 6.4 - Banqueta individual
Figura 6.3 - Terraço tipo Patamar
6.4 - TERRAÇOS EM PATAMAR
CULTIVO DE ARROZ
EM TERRAÇOS
CONSTRUÍDOS
SOBRE ENCOSTAS,
NA INDONÉSIA,
ALTERNATIVA DE
BAIXO IMPACTO
AMBIENTAL
7 - ESCARIFICAÇÃO
Plantio direto
escarificado
CONCLUSÕES
A ESCARIFICAÇÃO DO SOLO EM PD
Reduziu a Densidade do solo
Aumentou a rugosidade superfi.
Plantio direto
Maior condutividade hidráulica e
Maior taxa de infiltração de água
Fonte: ESCARIFICAÇÃO EM PLANTIO
DIRETO COMO TÉCNICA DE
CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA
ÁGUA
Rodrigo Kurylo Camara & Vilson
Antonio Klein
Fonte: Rodrigo Kurylo Camara & Vilson Antonio Klein
8 - PÉ DE PATO
AÇÃO DO PÉ DE PATO
REDUZIR A DENSIDADE DO SOLO
COMPACTAÇÃO:
Aumento da densidade do solo
por ação mecânica (força).
Ds = Ms/Vt
ADENSAMENTO:
Aumento da densidade do solo
por translocação de partículas
coloidais.
Ds = Ms/Vt
9 – Subsolagem
Descompactação do solo
Os subsoladores devem ultrapassar as camadas
compactadas do solo
PLANEJAMENTO DO PREPARO DE
SOLO- Escolha de Sulcadores
Para solos de textura
Arenosos
Para Solos de textura
média-argilosa
SUBSOLADORES
Pé-de-grade (ou pé-de-arado) - camada compactada, abaixo da superfície
do solo, que impede a infiltração de água.
PÉ DE ARADO
SUBSOLADOR PROFUNDO
ALTA DEMANDA DE
PÓTENCIA MOTORA
R$
10 - MANEJO DE PLANTAS
RECUPERADORAS
• objetivo melhorar as propriedades físicas, químicas
e biológicas do solo, contribuindo indiretamente para
aumentar a infiltração de água no solo.
• Plantas leguminosas:
Mucuna spp., Crotolaria spp.
• Gramíneas,
Aveia (Avena spp.)
azevém (Lollium multiflorum);
• Espécies descompactadoras do solo,
Nabo forrageiro. Ciratro
INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO SOLO
ESCARIFICAÇÃO X ROTAÇÃO DE CULTURAS
1. O manejo do solo com escarificação maior infiltração
de água no solo apenas no primeiro ano de trabalho.
2. A atividade do sistema radicular das espécies nas
parcelas sem escarificação aumentou a taxa de
infiltração da água no solo.
3. Independentemente do solo escarificado ou não, a
rotação de culturas envolvendo Brachiaria ruziziensis +
mamona resultou em maior infiltração de água no solo
(53 cm h-1).
•
Fonte: Maryara Buriola Prando(2), Dácio Olibone(3), Ana Paula Encide Olibone(3) & Ciro Antonio
Rosolem R. Bras. Ci. Solo, 34:693-700, 2010
ESTRATÉGIA PARA A
DESCOMPACTAÇÃO DO SOLO
Segundo REINERT, REICHERT & VEIGA (2009)
• Uso de plantas recuperadoras do solo, que apresentem:
– Sistema radicular pivotante vigoroso:
• (CROTALÁRIA, GUANDU, GIRASSOL, etc.)
– Raizes fasciculadas: (MILHO, MILHETO, SORGO, etc.).
• Promove porosidade contínua no sentido vertical, eficiente para
a drenagem interna do solo e para as trocas gasosas entre o
solo e a atmosfera.
• O mesmo tipo de porosidade resulta da atividade biológica da:
– mesofauna do solo principalmente (artrópodos e anelídeos),
11 - CONTROLE DE TRÁFEGO
O tráfego das máquinas causa:
1. Aumento da Densidade do solo
2. Redução do diâmetro médio ponderado dos
agregados
3. Redução da macroporosidade na linha de rodado
em relação à linha de plantio,
4. Degradação cumulativa da qualidade física do
solo, ao longo dos anos de cultivo.
5. Dois anos de controle de tráfego agrícola da
colheita não influenciaram os atributos físicos do
solo estudados.
Fonte: ROQUE A. A. de O. Controle de tráfego agrícola e atributos físicos do solo em área cultivada
com cana-de-açúcar. Pesq. Agropec. Bras. vol.45 no.7 Brasília July 2010.
IMAGEM DO RASTRO PERMANENTE DOS
RODADOS DAS MÁQUINAS NA FAZENDA
ARROSSENSA
PARA ALCANÇAR ESTE OBJETIVO O AGRICULTOR DEVE:
1. Combinar a largura dos equipamentos para usar os
rastros (pistas pré-existentes);
2. Ajustar as bitolas e as larguras dos pneus de todos os
equipamentos (por exemplo, todas as bitolas são de 3m
e os pneus com no máximo 42 centímetros de largura).
3. Disciplinar o tráfego sobre o mesmo rastro ano após
ano, com uso do GPS de alta precisão (RTK).
12 - FAIXAS DE CONTORNO
12.1 CORDÕES DE
CONTORNO
Fonte: www.saaevicosa.com.br/cmcn/artigo.htm
12.2 - SEMEADURA EM NÍVEL
(Até 3% de declividade)
Figura - É o mais simples dos métodos de controle da erosão.
Recomenda-se para terrenos de baixa declividade, isto é, até 3%
Fonte: FERNANDES, A. R.
13 - SEMEADURA E COLHEITA
EM CURVA DE NÍVEL
Fonte: http://www.mp.go.gov.br/portalweb/hp/9/docs/praticas_de_conservacao.pdf
14 - PALIÇADAS PARA CONTENÇÃO
DE FLUXO EM VOÇOROCAS
BAMBU
Fonte: http://www.mp.go.gov.br/portalweb/hp/9/docs/praticas_de_conservacao.pdf
15 - BARRAGEM SUBTERRÂNEA
CARACTERÍSITICAS TÉCNICAS
DESEJÁVEIS
•
•
•
Utilizar solos aluviais, no
máximo 3 a 4 m, textura média
a grossa
Declividade de até 3 a 4 %;
Selecionar áreas em linhas de
drenagem natural.
Fonte: Brito et al, (1999)
BARRAGENS SUBTERRÂNEAS
ARMAZENAMENTO DE ÁGUA
200 Micras
Região Semiárido
Alta ETP
MICROBACIA BREJO DA PIEDADE
QUISSAMÃ, Pesagro-RJ.
BARRAGEM
SUBTERRÂNEA
•
Dimensões: 0,60 m x 100 m
•
16 horas de serviço
retroescavaderia – Custo de R$
960,00
•
colocação da lona plástica de
polietileno 4 m x 100 m x 200
micras
•
Volume de água no perfil do
solo 100.000 L = 100 m3.
Fonte:FERREIRA, J. M. Gerenciamento Integrado de Agroecossistemas em
Microbacias Hidrográficas do Norte e Noroeste Fluminense (2010).
16 - INTEGRAÇÃO AGRICULTURA SILVICULTURA
Grande potencial da Integração Lavoura, e
Silvicultura na Região Central
de Minas Gerais
SISTEMAS DE INTEGRAÇÃO
LAVOURA-PECUÁRIA (SILPs).
• SPD já representa
mais de 60% dos
sistemas de plantio
(2009)
• Culturas utilizadas nos
SILPs: soja, milho,
milheto, sorgo, nabo
forrageiro, girassol,
algodão e gramíneas
forrageiras tropicais,
principalmente as
braquiárias,
consorciadas ou não.
17 - INTEGRAÇÃO
SILVICULTURA - PECUÁRIA
18 - SISTEMAS DE CULTIVO
18.1 Sistema convencional
– Uma aração e duas gradagens
18.2 Cultivo mínimo (operações reduzidas)
18.3 Cultivo reduzido (Grade aradora)
18.4 Sistema plantio direto
É a implantação de uma cultura diretamente sobre a
resteva de outra, com a finalidade de manter o solo coberto,
evitando o impacto da gota da chuva;
– Proteção do solo reduzindo a desagregação e o selamento;
– garantindo maior infiltração de água .
– O plantio direto reduz em até 90% as perdas de solo e em
até 70% de água.
18.4 - PLANTIO DIRETO
COBERTURA DO SOLO E EROSÃO
SEM PALHA
1,33 t/ha
2,66 t/ha
4,00 t/ha
Primeiros estudos realizados na decada de 40 na
Estação Experimental de Rothamsted - Inglaterra
RESPEITANDO TRÊS REQUISITOS MÍNIMOS:
PROBLEMA
1 - não revolvimento do solo;
2 - rotação de culturas e;
3 - uso de culturas de cobertura para formação de palhada,
associada ao manejo integrado de pragas, doenças e plantas
daninhas.
O SEGREDO DO PLANTIO DIRETO:
PRODUTO DOS
MICROORGANISMOS AERÓBICOS
BACTÉRIAS CELULOLÍTICAS
DECOMPOSIÇÃO AERÓBIA
PRODUZEM
ÁCIDOS POLIURÔNIDOS
(Agregadores das partículas do
solo – AREIA –SILTE -ARGILA)
MICROORGANISMOS
E BACTÉRIAS
Celulolíticas
Minhocas
Insetos
Proteolíticas
Nitrificadoras
Raízes
Fixadoras de N
Fungos
Roedores
Fig. Agentes mais importantes do solo vivo, eles trabalham
integrados, contribuindo para a aeração do solo,
ciclagem de nutrientes e na infiltração de água no solo
19 - Vertical Mulching
Essa tecnologia
consiste em abrir
sulcos com as
dimensões de
0,08 m de largura por
0,40m de profundidade
em nível,
perpendicularmente
ao declive,
preenchendo-os com
palha para mantê-los
abertos.
Camada de impedimento
“Pé de arado”
H2 O
Figura - Vertical mulching acompanhando as
curvas de nível do terreno (RIGHES
et at., 2002).
INFILTRAÇÃO
VERTICAL MULCHING
H 2O
M u lc h in g
CAMADAS DE IMPEDIMENTO
M u lc h i n g
V e r ti c a l
10 m
Figura . Simulação de chuva com 111 mm h-1
EQUIPAMENTOS USADOS PARA O
VERTICAL MULCHING
PROJETO INTEGRADO
UFSM
EMBRAPA TRIGO – CNPT
SEMEATO
Fonte: (RIGHES et al, 2002)
CALHAS COLETORAS
do escoamento superficial com
sensor de nível
SIMULAÇÃO DA CHUVA E
COLETA DA ENXURRADA
.
Figura 8. Detalhes da instalação das calhas medidoras tipo
HS com poço tranqüilizador com sensor de nível.
2,0
Y = - 0,5508 + 0,0624X - 0,00048X2
r2 = 0,96
1,5
Vazão (L seg-1)
;
Y = - 0,2416 + 0,0122X + 0,0000076X2
10 m
r2 = 0,88
1,0
5m
0,5
Y = - 0,4466 + 0,02690X - 0,000095X2
r2 = 0,94
0,0
10
TEST
20
30
40
50
60
70
Tempo de simulação de chuva
80
Figura. Curvas de regressão do escoamento superficial
em parcelas com e sem vertical mulching com
espaçamento de 5 e 10 m e chuva artificial de
111 mm h-1
VERTICAL MULCHING
Escoamento superficial de água C/ chuva simulada de 111
mm h-1 em ARGISSOLO VERMELHO Distrófico típico.
.
Escoamento
Valores
Testemunha
superficial
relativos
(% controle)
L seg-1
(%)
Sem MV
0,893a
100
MV a cada 10 m
0,399b
44,69
55,31
MV a cada 5 m
0,231c
26,11
73,89
Tratamentos
• Médias seguidas de letras diferentes diferem significativamente pelo Teste
de Tukey em 5% de probabilidade de erro.
Conservação da água no solo
20 - DRY FARMING
• A map of the Great Plains-USA.
DRY FARMING
Ano anterior
= 350 mm
Ano atual
= 350 mm
2 anos (Total) = 700 mm
Armazenamento Líquido aproximadamente = 600 mm
DRY FARMING ESCARIFICADOR
TIPO ASA DE ANDORINHA
DRY FARMING ESCARIFICADOR
DE BARRA
DRY FARMING
PRINCÍPIOS FÍSICOS ENVOLVIDOS
A MOBILIZAÇÃO DA CAMADA SUPERFICIAL (5cm) DO
SOLO EM POUSIO (sem cultivo) PROVOCA:
Solo mobilizado
a
Eliminação de plantas daninhas;
b
Quebra da capilaridade do solo;
Redução da densidade do solo;
Q
(a b)
  K ( )
At
L
Redução do conteúdo de água;
Redução da K(ϴ) não saturada;
Redução do Fluxo ascendente;
Conservação do conteúdo de H2O.
FLUXO E
ARMAZENAMENTO
ÁGUA GRAVITACIONAL É AQUELA QUE
FICA NOS MACROPOROS DRENANDO
PELA AÇÃO DA GRAVIDADE
A ÁGUA RETIDA NO SOLO FICA
NOS MICROPOROS E NÃO DRENAM
PELA AÇÃO DA GRAVIDADE
POÇOS CACIMBA
Água gravitacional
POÇOS RAZOS
A ÁGUA QUE DRENA É AQUELA QUE SE
ENCONTRA NOS MACROPOROS DO SOLO
COMPROVAÇÃO DO FLUXO
SATURADO
Em cortes de estradas
.
Água da chuva
Água da chuva
ESTIMATIVA DE ARMAZENAMENTO
(Solo Passo Fundo)
Precipitação média = 1.755 mm/ano
.
Área=1m2
SOLO: profundidade média = 8 m
2m
MACRO
POROS
25%
POROS
MICRO
POROS
25%
4 m3
2m
ARMAZENAMENTO em :
1m2 x 4 m = 4m3 = 4.000 mm
Se toda a precipitação infiltrasse no solo:
Área=1m2
4 m 4 m3
MACRO
POROS
25%
1 m3 de solo = 1000 L
25% = 250 L
Só nos macroporos
SÓLIDOS
Capacidade de absorver
250 mm de chuva/m3
INFILTRAÇÃO DE ÁGUA E TEMPO DE
RECARGA DO PEFIL DE TRÊS
SOLOS DO RS
Afranio A. Righes ; Galileo A. Buriol & Valduino Estefanel
18
RECARGA DO PERFIL DO SOLO
16
OUTONO E INVERNO
Número de anos
14
12
10
1/2
2/3
3/4
8
6
4
2
0
Solo Passo Fundo
Solo Passo Fundo
Solo São Pedro
Solo São Pedro
Solo Vacacaí
Solo Vacacaí
Figura 1. Número de anos com precipitações pluviométricas normais, necessário para
saturar o perfil do solo das unidades de mapeamento estudadas para três
cenários de infiltração de 1/2, 2/3 e de 3/4 da precipitação pluviométrica
efetiva.
PRECIPITAÇÃO MUNDIAL
MÉDIA ANUAL
>2.000 mm
1.000 a 2.000mm
500 a 1.000 mm
250 a 500 mm
< 250 mm
Figura. DISTRIBUIÇÃO DAS CHUVAS
Hoje os valores médios anuais não são menores
SOLO: ÁREA AGRICULTAVEL NO
BRASIL 550 MILHÕES ha
EQUIVALENTE A 32 PAÍSES
RECOMENDAÇÕES FINAIS EM
RELAÇÃO A INFILTRAÇÃO E
CONSERVAÇÃO DA ÁGUA
Do meu ponto de vista
1. Não pode-se apenas
mitigar conflitos.
Precisamos de ações
imediatas.
2. Como atividades básicas e de ação imediata:
AMPLIAR A CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO
DE ÁGUA EM RESERVATÓRIOS, garantindo a
disponibilidade em períodos de estiagens, e
reduzindo as cheias no inverno.
Cont...
RECOMENDAÇÕES FINAIS
3. Ações em médio prazo,
REDUZIR O ESCOAMENTO
SUPERFICIAL NAS TERRAS ALTAS:
•
•
•
•
Terraços,
Plantas recuperadoras,
Vertical mulching,
Subsolagem.
4. Ações contínuas a longo prazo:
• Campanhas de educação ambiental;
• Ações integradas entre as comunidades, agentes públicos
e técnicos envolvidos com o meio ambiente;
• Redução de poluentes para os mananciais.
IMPACTOS PREVISTOS COM O
AUMENTO DA INFILTRAÇAO DE
ÁGUA NO SOLO
• Redução do pico de descarga dos mananciais
(enchentes) aumentado a recarga dos aquíferos;
• Redução dos impactos das estiagens na
produção agrícola.
• Estabilização das vazões básicas dos rios
durante períodos de estiagens;
• Redução dos conflitos pelo uso da água para
irrigação;
• Maior estabilidade do volume de água em
reservatórios e;
• Melhoria da qualidade da água e a qualidade de
vida de toda a comunidade e.
•
ACREDITO QUE O HOMEM PODE
MELHORAR O AMBIENTE
SUSTENTABILIDADE
AMBIENTAL
Acredito no potencial dos jovens
para aumentar a infiltração de
ÁGUA NO SOLO
• .
ENSINO NAS ESCOLAS
FUNDAMENTAIS
Fonte: educador.brasilescola.com:
JARDIN PERSA
Monte Carmelo - Centro Espiritual da Fé Baha‘i.
HAIFA - ISRAEL
Papa João Paulo II:“a humanidade possui
hoje instrumentos que podem transformar
o mundo num jardim ou reduzi-lo a um
monte de ruínas
E AGORA? O QUE FAZER?
“ NO FINAL, NOSSA SOCIEDADE SERÁ
DEFINIDA NÃO SOMENTE PELO O QUE
CRIAMOS, MAS PELO QUE RECUSAMOS EM
DESTRUIR.”
John Sawhill
A ESCOLHA É SUA!
Água é fonte de vida
Faça sua parte agora.
O FUTURO DO PLANETA
ESTÁ EM NOSSAS MÃOS
A INFILTRAÇÃO DE ÁGUA NO
SOLO É A CHAVE DA
SUSTENTABILIDADE DOS
RECURSOS HÍDRICOS
NOSSA MISSÃO
Fazer a água infiltrar ou armazenar onde ela cai.
Muito Obrigado
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PRINCIPAIS REFERÊNCIAS
•
MACEDO, M. C. M. Integração lavoura e pecuária: o estado da arte e inovações
tecnológicas R. Bras. Zootec. vol.38 no.spe Viçosa July 2009
•
MENTGES M.N. REICHERT, J.M.; ROSA, D. P. ; VIEIRA, D.A. ; ROSA, V.T.; REINERT,
D.J. Propriedades físico-hídricas do solo e demanda energética de haste escarificadora em
Argissolo compactado Pesq. Agropec. Bras. Vol.45 no3. Brasília Mar. 2010.
•
PRANDO,Maryara Buriola OLIBONE, Dácio, OLIBONE, Ana Paula Encide & ROSOLEM,
Ciro Antonio. Infiltração de água no solo sob escarificação e rotação de culturas. Rev. Bras.
Ciênc. Solo [online]., v. 34, n.3, pp. 693-700. 2010 -ISSN 0100-0683
•
RIGHES, A.A.; DENARDIN, José E; NISHIJIMA, Toshio; GARCIA, Sandra M; HERBES,
Miguel G. Mulching vertical e enxurrada no plantio direto da soja. In: XIV Reunião Brasileira
de Manejo e Conservação do Solo e da Água, 2002, CUIABÁ, MT. 2002.
•
RIGHES, A. A.; SILVA, R. F. da. Escoamento superficial erosão e contaminação do solo In:
Righes, A. A. et al. Água e Educação: princípios e estratégias de uso e conservação.
Editora UNIFRA, Santa Maria P.137:168, 2009.
•
ROQUE A. A. de O. Controle de tráfego agrícola e atributos físicos do solo em área
cultivada com cana-de-açúcar. Brasília, Pesq. Agropec. Bras. v.45 n.7 July 2010.
•
VEIGA, Milton da, REICHERT,Miguel e REINERT, Dalvan José. Compactação: das causas
às soluções. A Granja Plantio Direto. p.41-43 Fev. 2009.