CARACTERIZAÇÃO MICROMORFOLÓGICA DO PROCESSO EROSIVO EMTRÊS DIFERENTES COBERTURAS VEGETAIS. RIO CLARO - SP

RESUMO

Foi realizada uma caracterização micromorfológicado processo erosivo em três talhões de estrutura vegetaldiferentes: (Euca/yptus citríodora, de 1940; Euca/yptuscítríodora, de 1990 e uma mata nativa). A metodologia foidesenvolvida pelos autores e consiste em coletas dematerial erodido em variações micromorfológicas nasdenominadas "zonas de acúrnulo", que acompanham atopografia do terreno, formando patamares. Foi verifica-do que ocorre o processo erosivo nas 3 áreas na formade micro-sulcos, canalículos e leques, estando sempreassociados a um processo fundamental (sulco oulaminar). As análises mostram que o processo de trans-porte de sedimentos é na forma de grumos (complexosargilo-húmicos) nos talhões de Euca/yptus citríodora(1940) e na mata nativa; e na forma de agregados(argilo-minerais) no talhão de Eucelvptus citríodora (1ano).

Palavras-chave: Micromoriologia, erosivo, zonas deacúmulo, grumos, agregados.

1 INTRODUÇÃO

Lúcio A. PEREIRA'Jairo R. J. RUEDA2

ABSTRACT

A micromorphologycal caracterization of the erosiveprocess was made in three different lots of land withdifferente vegetable structures: (Euca/yptus citríodora, of1940, Euca/yptus cítríodora, of 1990 and a native wood).The methodology was developed by the authors andconsist on collections of materiais eroded inmicromorphologycals on the denominated "accumulationzones" which accompany the topography of the ground,forming plataíorrns. It was verified the occurence of anerosive process in the three areas in form of microfurrow,small chamer and fans, always associated to the funda-mental process (furrow or roll). The analysis show that theprocess of transportation of sediment is made in the formof grume (clay-humic complexes) on land lots with cultureof Euca/yptus cítríodora, (1940), and native wood and inform of aggregation (clay-minerals) in land lots withculture of Euca/yptus citríodora (1 year).

Key words: Micromorphology, erosive, accumulationzones; grume, aggregation.

onde a efetividade da cobertura é proporcional a suaquantidade de distribuição, sendo as perdas de solo eágua proporcionais à área exposta. A vegetação é res-ponsável, também, pelo fornecimento da matéria orgâni-ca bruta, que a longo prazo determina a massa e aqualidade do húmus (DUCHAUFOUR, 1965). A matériaorgânica, assim como a argila, funciona como agentecimentante, forçando a agregação das partículas indivi-duais em partículas compostas ou agregadas. O comple-xo argilo-húmico é um componente importante na gêne-se da estrutura do solo, formando complexos estáveis,sendo esta uma característica que confere ao solo umamaior ou menor suscetibilidade à erosão.

Os ecossistemas terrestres, nos países tropicais,não possuem uma predição completa a respeito de suacompartimentação, fluxos entre esses compartimentos esua capacidade de recuperação quando submetidos adiferentes usos. A falta dessas informações tem sidocausa de frustradas tentativas de utilização racionaldesses ecossistemas. A estimativa desses parâmetros éde imprescindível importância para um uso controladodos recursos naturais. Assim, considerando os níveisdistintos de manejo e suas principais limitações deriva-

O grande estímulo dado à agricultura nestas últi-mas décadas fez com que a fronteira agrícola, principal-mente a monocultura, incorporasse os solos de vegeta-ção natural aos solos agrícolas já existentes. Os reflo-restamentos homogêneos (florestas energéticas), prin-cipalmente de Euca/yptus, tiveram um aumento consi-derável em hectares plantados. Essa expansão veioacompanhada, na maioria das vezes, com um usopredatório, que contribuiu para um desequilíbrio e con-seqüente perda de produtividade dos solos, pelos efei-tos da erosão.

Em condições tropicais e subtropicais, como é ocaso do Brasil, o principal desequilíbrio que afeta direta-mente o solo e água refere-se às relações solo-clima-vegetação. Sendo, portanto, o agroecossistema umsistema geomorfológico aberto apresentandointerligações entre formas e processos faz-se necessá-rio conhecer essa dinâmica, caracterizando seus com-ponentes.

A proteção do solo é um fator inerente à vegetação,

(1) Bacharel em Ecologia - UNESP - Rio Claro-SP.(2) Prof. Dr. do Curso de Geologia, Depto. Geologia Aplicada, UNESP - Rio Claro-SP.

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das do condicionamento ecológico, permite a recupera-ção, uso e melhor conhecimento de sua dinâmica.

Os objetivos deste trabalho são: qualificar o pro-cesso erosivo e correlacionar com o tipo e quantidade dematéria orgânica e suas implicações com o processoerosivo.

2 MATERIAL E MÉTODOS

A área do estudo localiza-se no Horto Florestal"Navarro de Andrade" (FEPASA), Rio Claro-SP. Ostalhões escolhidos estão sob o mesmo tipo de solo(Latossolo Roxo), sendo um talhão de Euca/yptuscítriodora, plantado em 1940(A); um talhão de Euca/yptuscítriodora, plantado em 1990 (B); e um talhão de matanativa (M). A metodologia para as coletas foi desenvol-vida pelos autores e consiste em coletas de materialerodido em variações micro-morfológicas nas denomi-nadas "zonas de acúmulo", que acompanham a topogra-fia do terreno, formando patamares. As coletas foramrealizadas nas intersecções das "zonas de acúmulo"com retas eqüidistantes traçadas no sentido topo-ver-tente.

Para as coletas de solo seguiu-se o Manual daCiência do Solo (2ª ed.), que para cada ponto foram de:perfil até 1 m, horizonte "A" e material transportado; numquadrado de 2 x 2 m.

Foram realizadas análises físicas para: limite líqui-do, limite plástico e índice de plasticidade e as análisesquímica para obter: carbono orgânico total, nitrogêniototal, matéria orgânica total, relação carbono/nitrogênioe pH.

3 RESULTADOS

Obtiveram-se os dados climáticos de temperaturae precipitação pluviométrica mensais para um períodode 22 anos (1969 - 1991) e para o período de coletas(janeiro - agosto de 1991), onde foram elaboradosclimatogramas. O período de coletas foi separado porduas estações: janeiro a abril (úmido); maio a agosto(seco). Para o município, o diagrama climático mostrou

inexistência de estiagem durante os últimos 22 anos.TALHÃO AA areia apresenta-se em maior porcentagem no

horizonte "A", com 23,20%, seguido do sedimento erodido,21,09%, e do perfil, com 19,45%. A fração silte mostrou-se com pouca variação nos três itens. A porcentagem deargila é elevada para os três itens, apresentando o perfilcom o maior índice seguido dos outros dois. A matériaorgânica é maior, com 8,01 %, enquanto o sedimentoerodido apresenta 7,31. O pH e o t-.pH mostram-se compequena diferença do sedimento erodido para o horizon-te "A". A relação carbono/nitrogênio indica ser maior parao horizonte "A". O limite líquido mostra-se maior nohorizonte "A", seguido do sedimento erodido e do perfil.O limite plástico acompanha as oscilações do limitelíquido, apresentando o horizonte "A" maior índice.

TALHÃO BA fração areia mostra-se com maior índice no

sedimento erodido, seguido do horizonte "A" e por últimodo perfil. O silte mostra-se com pequena diferença deporcentagem entre sedimento erodido e horizonte "A",indicando maior valor para o perfil. O índice para argila éalto também, apresentando o perfil maior índice. Matériaorgânica, relação carbono/nitrogênio,pH e t-.pH pratica-mente são iguais tanto para sedimento erodido quantopara horizonte "A". O limite plástico mostra-se maior noperfil e com menores índices e próximos, o sedimentoerodido e o horizonte "A". O limite plástico apresenta-secom pouca variação, mas tendendo a ser maior no perfil.

Este talhão teve um corte raso e total da madeira e,após sua remoção, foi utilizada a técnica do fogo paralimpeza da área. Esta limpeza ocorreu entre os meses deoutubro/novembro de 1990 com novo plantio em janeirode 1991.

TALHÃO MA areia indica maior índice no horizonte "A", apre-

sentando o sedimento erodido e perfil com pouca dife-rença. A fração silte é maior no sedimento erodido,seguido do horizonte "A" e por último do perfil. A argilatotal também possui um índice alto nos três itens, apre-

TABELA 1 -Totais das frações de areia, silte, argila, M.O, pH, t-.pH, carbono/nitrogênio, limite líquido e limite plástico paraerosão, horizonte "A" e perfil do talhão A

PTO/FR AREIA SILTE ARGILA M.O. pH t-.pH C/N LL LP

EROSÃO 21,19 14,55 64,20 7,31 5,0 -0,8 12,7 52,26 40,22HA 23,30 14,09 62,69 8,01 5,1 -0,8 11,6 57,50 43,93PERFIL 19,45 13,28 67,29 49,37 37,46

f

TABELA 2 - Totais das frações de areia, silte, argila, M.O., pH, t-.pH, carbono/nitrogênio, limite líquido e limite plásticopara erosão, horizonte "A" e perfil do talhão B

PTO/FR AREIA SILTE ARGILA t-.pH

EROSÃOH.A.PERFIL

20,3818,8315,99

12,4712,098,45

67,1566,7976,51

M.O. C/N LL LP

45,69 35,8446,13 36,2949,83 36,62

835

pH

3,973,96

11,811,6

6,36,3

0,80,7

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TABELA 3 - Totais das frações de areia, silte, argila, M.O., pH, L\pH, carbono/nitrogênio. limite líquido e limite plásticopara erosão, horizonte "A" e perfil do talhão M

PTO/FR AREIA SILTE ARGILA M.O. pH L\pH C/N LL LP

EROSÃO 20,91 16,42 62,66 7,50 6,9 -0,8 11,7 40,53 30,44H.A. 24,04 15,77 60,22 8,04 6,8 -0,6 11,7 41,95 27,95PERFIL 21,13 12,37 66,04 37,69 21,63

Totais de so 10 t ran sp or t ado20r-----------------------~~---18 .16 .14 .12 .10 .8 .6 ' .

42o somatória

.serie1 I§Jserie2 Dserie3 ~serie4

FIGURA 1 - Totais de Material transportado por cada ta-lhão

sentando-se o perfil com maior índice. Matéria orgânica,pH, L\pH e a relação carbono/nitrogênio mostram-se compequenas diferenças entre sedimento erodido e horizon-te "A". O limite líquido apresenta, também, pequenadiferença entre horizonte "A" e sedimento erodido e porúltimo com menor índice o perfil. Já o limite plásticodecresce do sedimento erodido para o horizonte "A" edeste para o perfil que apresenta menor índice (TABE-LA3).

4 DISCUSSÃO

Nas três áreas de estudo, o processo erosivoocorre nas formas rnicro-sulcos, canalículos e leques,podendo estar associadas, porém, apresentando sem-pre um processo fundamental relacionado com o relevo,vegetação e a ocupação do solo.

Os sedimentos erodidos são normalmente consti-tuídos de partículas primárias individualizadas (areia,silte e argila) e partículas secundárias (agregados departículas primárias) (SWANSON et. alii, 1965). A quan-tidade e o tamanho dos sedimentos transportados pelaenxurrada estão em função da velocidade do escoamen-to superficial da água e sua turbulência, os quais sãoinfluenciados pela rugosidade superficial, declividade ecobertura do solo (LOPES et. alii, 1987). A principalcorrelação entre cobertura vegetal e processos erosivosé fundamentalmente definida pela presença de comple-xos argilo-húmicos presentes naformade grumos. Quantomais intensa for a decomposição da serrapilheira, maiorserá seu efeito agregante sobre o solo. Segundo

DUCHAUFOUR (1965), a quantidade e a natureza damatéria orgânica presentes no solo, determinam, emgrande parte, as características deste. KI EHL (1979)citaque existe no solo um conjunto orgânico, que compreen-de os fragmentos semitransformados e as substânciashúrnicas verdadeiras. No curso da decomposição. for-mam-se substâncias coloidais que desempenham papelfundamental na estabilidade dos complexos argilo-húrnicos, contribuindo ainda para troca iônica do solo,manutenção os cátions sob forma trocável. No entanto,PRIMAVESI (1985) cita que por si o húrnus não temefeito agregante, este efeito depende do tipo de argila.

Na área do presente trabalho, ocorre a argila dogrupo da caulinita, sua estrutura é do tipo não expansiva,apresentando baixa atividade, ou seja, não há forteatração entre as partículas, podendo ser transportadascom maior dificuldade sob ação da água de enxurrada.Este fato através dos limites líquido e plástico indica aerodibilidade do solo e o tipo de manejo que deve seraplicado.

De acordo com GARAVITO (1979), baseado emDUCHAUFOUR (1960), nos três talhões estudados ocorrehúmus do tipo Mull Florestal. O composto que integraeste húrnus produz uma estrutura no solo pouco estávelalterando-se rapidamente. Sua estrutura e consistênciaé grumosa ou formada por agregados argilo-húmicos. Ahumificação e as características bioquímicas da síntesebiológica são medianas. A relação C/N compreende osvalores de 10 - 15, indicando alta mineralização e, emconseqüência, pouca acumulação de matéria orgânicafresca. A relação S/T está entre 20 à 60%; esta relaçãoajuda na caracterização do húrnus, que possue satura-ção de mediana a baixa, definindo-o como subtipo ácido.

De acordo com a citação anterior, o autor estabe-lece que o pH esteja entre 5,0 e 6,5. Porém no presenteestudo, este apresentou variações entre os talhões. Otalhão A apresentou pH entre 5,0 a 5,1; o talhão B entre,6,3; e o talhão M, 6,9 a 6,8. O L\pH (Q deltapH) para todosos talhões foi negativo, indicando predominâncias deargilas silicatadas. A amplitude de variação entre duasdeterminações de pH é pequena, indicando que a quan-tidade de alumínio é baixa (KIEHL, 1979).

O pH é um fator que condiciona o meio onde sealtera o material orgânico e que influencia, através desua relação, com os microrganismos, a saturação, aconcentração em cátions, etc. Este fator pode ser subs-tituído por condições favoráveis de alteração e deveconsiderar-se não como um fator direto, associado aohúrnus, mas sim como meio onde se forma e se altera

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(GARAVITO, 1979). Assim, as oscilações de pH entre ostalhões podem estar associadas com alguns dos fatorescitados acima ou ainda podem estar relacionadas ao tipode húmus diferente em função do tempo de decomposi-ção da matéria orgânica em cada talhão.

A metodologia empregada neste presente trabalhonão possibilita afirmar diretamente qual o fator ou fatoresque estão atuando para que ocorram as oscilações.

No curso de cada ciclo anual, o solo recebe certaquantidade de matéria orgânica. Em um ecossistema emequilíbrio, estes depósitos são necessariamente iguais àprodutividade líquida, pois a biomassa deve permanecerconstante. A acumulação de substâncias húmicas podeocorrer de diferentes formas: difusa em revestimentosorgânicos (geralmente em mescla com argilas esesquióxidos) e em pequenos grânulos (20 - 50 J.1m).Esta acumulação pode ocorrer em profundidade ousimplesmente "translocar-se" através do horizonte "A". Aespessura deste horizonte dependerá, portanto, da na-tureza do húrnus e de seu "regime" de migração(GARAVITO, 1979). A capacidade de migração doselementos no solo está determinada pela natureza dosácidos húmicos e seu conteúdo em ferro e alumínio epela natureza dos cátions (VOLOBUYEV, 1970).

Assim, as variações nas porcentagens de matériaorgânica em cada talhão são devidas a estes fatoresassociados às necessidades minerais de cada coberturavegetal, que retira do solo elementos essenciais.

O enriquecimento da matéria orgânica não seproduz com rapidez constante no curso da pedogênese;varia na proporção em que se aproxima de um certo nívelde equilíbrio, definido pelas características doecossistema. Este nível de equilíbrio tende a ser maiselevado segundo os sistemas, variando de solo, talvezpela sua textura, e um mesmo método de conservaçãodo solo pode ser eficaz ou não, segundo os casos(RUSSELL,1954).

As áreas de reflorestamento depois de implanta-das e após um período de desenvolvimento inicia co-brem totalmente o solo com serrapilheira. Nesta situa-ção, mesmo em grandes declividades ou solos de altaerodibilidade, as perdas de terra são mínimas. Se apósa colheita os resíduos não forem queimados ou removi-dos da superfície, a proteção também é boa. Por outrolado, no período de implantação da floresta, no qual osolo pode ficar descoberto, as perdas por erosão podemser maiores, principalmente se o preparo da área incluiro sistema de queima; mas se houver uma incorporaçãoimediata das cinzas ao solo, isto pode ajudar a reduzir oprocesso erosivo, devido à formação de complexosorgânicos (ALOISI & SPAROVEK, 1990). Isto vem dire-tamente ao encontro com o que ocorreu no talhão B,onde houve queima de resíduos e uma "lavagem" daárea pelas chuvas, não havendo incorporação no solo.

Estudando o processo de recomposição de umecossistema florestal a partir do corte raso, BORMAN &LlKENS (1979) citam que o novo ecossistema passa porquatro fases principais. Com o corte raso há uma perdadireta e indireta de biomassa. A segunda fase caracteri-za-se pela acumulação e máximo crescimento debiomassa. Depois de uma fase de transição, durante aoqual ocorrem oscilações e um ligeiro declínio da biomassa,

o novo ecossistema atinge a fase da maturidade. Acitação anterior mostra o comportamento dos dois ta-lhões estudados no presente trabalho. O talhão B estáem transição entre a primeira fase (reorganização) e asegunda fase (acumulação) e o talhão A na última fase,indicando estabilidade do sistema.

Há uma vasta bibliografia sobre trabalhos quecorrelacionam perdas de solo com tipo de cultura e mane-jo. Todos eles, indicam que o processo erosivo ocorre eque está associado principalmente à cobertura vegetal,apresentando-se com maior ou menor intensidade.

Esta cobertura vegetal, em contato com a superfí-cie do solo, atua como barreira física ao livre escoamentoda enxurrada, aumentando a tortuosidade do fluxo epermitindo que se acumule mais uniformemente. A dis-tribuição dos sedimentos transportados varia de acordocom seu tamanho e com a textura do solo (LOPES,1987). A rugosidade superficial do solo induzida pelopreparo e pelo grau de consolidação da superfície influ-encia grandemente a distribuição e tamanho dos sedi-mentos erodidos (ALBERTS et alii, 1980; COGO, 1981).De acordo com ALBERTS et alii (1980), a porcentagemde material grosseiro transportado é menor que a quan-tidade de material fino, variando de acordo com o gradativoaumento da cobertura vegetal.

Portanto, as partículas do solo não são igualmentedeslocadas no processo de transporte pela água. Aspartículas mais finas, vencida a força de coesão que asune formando agregados menores, são facilmente trans-portadas. As partículas maiores, contrariamente, ofere-cem maior superfície, onde passam a reduzir a erosão,por reduzir o efeito de impacto das gotas d'água(RESENDE,1985).

De acordo com RESENDE (1985), a fração areiafina possui facilidade em ser deslocada e transportada.As frações argila e até certo ponto o silte tendem a estarna forma de agregados, dificultando o deslocamento.Entretanto, destruídos estes agregados, pelo impacto dachuva, aumenta a facilidade de deslocamento. A areiagrossa pode sofrer movimentação a curta distância, masdeposita-se com maior facilidade.

Baseado em WISCHMEIER et alii (1972),RESENDE (1985) comenta que a erodibilidade do soloaumenta substancialmente com o teor de silte mais areiafina, de forma bem menos pronunciada com o teor deareia. O processo diminui muito pronunciadamente como teor de matéria orgânica, quando os teores de siltemais areia fina são elevados, e aumenta com agranulosidade da estrutura. O material mais erodívelteria altos teores de silte mais areia fina, altos teores deareia e baixos teores de matéria orgânica com estruturamuito pequena.

No presente estudo foram verificadas, diferençasem porcentagens das frações analisadas do sedimentoerodido. Nos três talhões, os índices de silte e areia sãobaixos e com pequena variação entre si. As frações deargila são altas e a matéria orgânica é maior nos talhõesA (E. citriodora, 1940) e talhão M (Mata nativa) e menorno talhão B (E. citriodora, 1990). Portanto, baseando-senas citações anteriores e nos resultados obtidos, aerodibilidade da área de estudo é baixa nos talhões A eM e mais pronunciada no talhão B.

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Tomando como referência a mata nativa e compa-rando-a com os dois talhões, o talhão A se mostrou comcomportamento semelhante ao da mata, quanto aoprocesso erosivo e estabilidade do sítio. O talhão B, porser jovem e devido ao tipo de manejo ao qual foisubmetido, mostra-se alterado, principalmente em rela-ção à taxa de matéria orgânica, indicando a influência davegetação no processo erosivo, que mostrou-se maisintenso devido às condições desse ecossistema.

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