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Estudos sobre a erosão de solos no estado de são paulo, especificamente sobre a relação 'areia total mais limo' sobre 'argila total' (razão de argila) e sua influência na erodibilidade. O documento também discute os resultados experimentais da secção de conservação do solo do instituto agronômico, que mostram a correlação entre a razão de argila e a erodibilidade. Além disso, o documento apresenta dados sobre a riqueza de elementos nutritivos no solo original e no solo transportado pela erosão, mostrando que o material erodido é mais rico em elementos nutritivos do que o solo original.
O que você vai aprender
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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F. GROHMANN, engenheiro agrônomo, Secção de Conservação do Solo e R. A. CATANI, enge- nheiro agrônomo, Secção de Agrogeologia, Instituto Agronômico de Campinas.
(^1 ) Trabalho apresentado na Segunda Reunião Brasileira de Ciência do Solo, realizada em Cam- pinas, São Paulo, de 11 a 23 de julho de 1949.
Vários são os fatores que afetam a erosão do solo. Se supusermos que todos permaneçam constantes, salvo o fator solo, verificaremos que alguns erodem mais, e que existe uma série de caraterísticas que tornam uns solos mais erodíveis que outros. Middleton e seus colaboradores (6,
Bouyoucus (1) apurou que o princípio fundamental, que condiciona a relativa erodibilidade dos solos, é a relação de "areia total mais limo" sobre "argila total". Essa relação é chamada "razão de argila", e é o índice que mostra, satisfatoriamente, a erodibilidade. Aplicando a "razão de argila", para os principais tipos de solos do Estado de São Paulo (11), vamos encontrar os valores constantes do quadro 1.
QUADRO 1.—Percentagem de areia grossa, limo mais areia fina, argila e "razão de argila", nos principais tipos de solos do Estado de São Paulo
Tipo de solo Areia grossa Limo mais areia fina Argila Razão de argila
Arenito Bauru 75 15 10 9
Arqueano 45 35 20 4
Terra roxa 8 60 32 2
Os valores altos para "razão de argila" indicam grande suscetibilidade do solo à erosão. Comparando-se os resultados experimentais de perdas de solo e enxur- rada, obtidos pela Secção de Conservação do Solo do Instituto Agronômico (4), por meio de sistemas coletores, com os valores da "razão de argila", mencionados no quadro 1, observa-se que o valor dessa "razão de argila" é correlacionado com a erodibilidade. Verifica-se, pois, que o solo proveniente do Arenito Bauru é o mais erodível, donde a necessidade de se tomarem medidas urgentes de controle da erosão que aí se processa.
Para estudo da perda de material arrastado pela erosão, em solo pro- cedente do Arenito Bauru, foram instaladas pela Secção de Conservação do Solo do Instituto Agronômico de Campinas, em 1943 (5), na Estação
Comparando a riqueza em elementos nutritivos (N, P Í 0 5 , K 2 0 , CaO e matéria orgânica) do solo original, expresso em percentagem, com o solo transportado pela erosão laminar, vê-se que o material erodido é 1,9 vezes mais rico em nitrogênio, 2,8 vezes em fósforo, 2,3 vezes em potássio, 1, vezes em cálcio e 2,0 vezes mais rico em matéria orgânica, do que o solo original. A maior riqueza do solo arrastado pela erosão poderá ser explicada em virtude da ação selecionadora da enxurrada, que transporta, primeiramente, e em maior proporção, as partículas mais finas, mais ativas do solo e, por conseguinte, mais ricas em elementos minerais. Na enxurrada, o elemento encontrado em maior proporção é o cálcio, com 12,7 mg por litro. Segue-se o potássio, com 6 mg por litro e, finalmente, o fósforo, com 0,7 mg por litro.
Vemos que as perdas, por erosão, de elementos fertilizantes, no solo arenoso, são muito grandes, e devem ser consideradas como o fator de maior importância, do ponto de vista da perda de sua fertilidade.
3. 3 — C O N S U M O D E E L E M E N T O S N U T R I T I V O S P E L A C U L T U R A A L G O D O E I R A
As culturas, por meio de suas colheitas, consomem grandes quanti- dades de elementos nutritivos. No Estado de São Paulo, uma das regiões mais intensamente cultivadas com o algodão, em virtude de sua ferti- lidade, aliada às condições topográficas favoráveis, é justamente onde ocorrem os solos arenosos do Arenito Bauru. Levando-se em consideração que o algodão é uma planta esgotante, por natureza, devemos estabe- lecer planos de reposição sistemática dos elementos consumidos pelas colheitas, se quisermos manter essa zona altamente produtiva.
As razões pelas quais somos obrigados a repor, no solo, os elementos
seja, pobreza em minerais que contenham elementos químicos em estado potencial. Trata-se de solos férteis, quando novos, e que, com os métodos atuais de exploração, vão perdendo a fertilidade inicial; uma vez empo- brecidos, dificilmente poderão ser restaurados. Segundo dados preliminares, colhidos pela Secção de Conservação do Solo do Instituto Agronômico, na Estação Experimental de Pindorama (4), as perdas por erosão, em talhões com a cultura do algodoeiro, são aproximadamente de 3 7 , 3 toneladas de solo por hectare e 88 milímetros de altura de enxurrada por ano. Levando em consideração a riqueza média do material erodido constante do quadro 2, foi possível calcular o total de elementos nutritivos no solo transportado e na enxurrada nesses talhões cultivados com o algodão. Estes dados acham-se na primeira parte do quadro 3.
QUADRO 3. —Perdas de elementos minerais causadas pela erosão, segundo dados obtidos nos talhões experimentais da Estação Experimental de Pindorama, em solo do Arenito Bauru, comparadas com os elementos retirados do solo, de um modo geral, pela cultura do algodão
Agentes do empobrecimento do solo Nitrogênio^ Fósforo^ Potássio^ Cálcio^
Matéria Orgânica
Solo transportado Enxurrada decantada
kgjha
4 6 , 5
kgjha
7 , 4 0,
kgjha
7 , 0 5 , 3
kgjha
7 9 , 0 1 1 , 2
kgjha
7 8 0 , 0
kgjha
7 , 4 0,
kgjha
7 , 0 5 , 3
kgjha
7 9 , 0 1 1 , 2
Erosão total
Cultura do algodoeiro (^1 )....
4 6 , 5
1 3 , 5
8,
4 , 5
1 2 , 3
6,
9 0 , 2
1 , 9
7 8 0 , 0
Perdas totais 60,0 1 2 , 5 1 8 , 8 9 2 , 1 7 8 0 , 0
(1) Dados obtidos por Brown (2). Em São Paulo foram obtidos, pela Secção de Agrogeologia do Insti- tuto Agronômico (12), dados aproximados para os elementos : fósforo, potássio e cálcio.
Estes dados evidenciam o enorme arrastamento de elementos nutri- tivos do solo, principalmente de matéria orgânica. O transporte desses elementos é favorecido, em virtude de coincidirem as chuvas mais intensas com a fase da cultura em que o solo se acha mais revolvido e menos protegido por cobertura vegetal. Chuvas excessivas ocorrem desde a semeadura até as colheitas, de tal modo que, em culturas como a de algodão, que oferecem pequena proteção ao solo, os seus ele- mentos nutritivos e os que nele forem incorporados são facilmente trans- portados.
O algodoeiro, segundo Brown (2), com uma produção de 100 arrobas por alqueire (620 kg/ha) de algodão em caroço, retira do solo, em quilos por hectare, as seguintes quantidades de elementos : nitrogênio = 13,5 ; fósforo = 4,5 ; potássio = 6,5 e cálcio = 1,9. Dados obtidos no Instituto Agronômico, pela Secção de Agrogeologia (12), em solos do Estado de São Paulo, mostram que, para uma produção idêntica, o algodoeiro retira, considerando apenas as sementes, as seguintes quantidades de elementos, em quilos por hectare : fósforo = 5,0 ; potássio = 4,2 e cálcio = 1,3. Por estes dados, verifica-se que o consumo de elementos nutritivos, pelo algo- doeiro, foi, em nossas condições, comparável ao obtido por Brown, quadro 3, com exceção do nitrogênio, que não foi analisado.
Os dados da última linha do quadro 3 correspondem ao total de ele- mentos nutritivos retirados em um hectare de solo, pela erosão e pela cultura algodoeira. Confrontando-se a quantidade de elementos arrastados pela erosão com a que o algodão retira do solo, verifica-se que aquela é muito maior. Daí a grande necessidade da intensificação das práticas de conservação no solo arenoso.
O empobrecimento do solo causado pela erosão e pela cultura algo- doeira foi estudado em talhões experimentais, munidos de sistemas cole- tores, que a Secção de Conservação do Solo tem instalados na Estação Experimental do Instituto Agronômico de Campinas, em Pindorama, região representativa do solo tipo Arenito Bauru. É nesse solo que atual- mente se encontram sessenta por cento da área cultivada com café e oitenta por cento da área com o algodão, no Estado de São Paulo. Os dados colhidos, embora preliminares, são considerados de grande interesse, e indicam que o empobrecimento dêsse solo é bastante rápido pelo efeito da erosão, pois é o de maior erodibilidade em São Paulo. Foram realizadas análises químicas do solo original dos talhões expe- rimentais, do solo transportado e das enxurradas, a fim de se avaliar a sua riqueza média. Verificou-se que o solo transportado pela erosão é bem mais rico em elementos minerais do que o solo original. O solo transpor- tado possui 2,0 vêzes mais matéria orgânica ; 2,8 mais P 2 O 5 ; 2,3 mais K 2 O e 1,9 vêzes mais CaO do que o solo original. Na enxurrada, o ele- mento encontrado em maior proporção foi o cálcio. Baseando-se na quantidade total de perdas por erosão em talhões cultivados com algodão, calculou-se o total de elementos nutritivos trans- portados nesse solo e na enxurrada. Avaliou-se também a quantidade de elementos minerais retirados do solo pela cultura do algodoeiro, fazendo-se, a seguir, um confronto entre êsses dados e os relativos à perda pela erosão. Verificou-se que o empobrecimento do solo é muito mais acentuado pela erosão do que apenas pela cultura do algodoeiro. Levando-se em consideração a natureza física e química do solo do
bação orgânica e minerais a serem empregadas.
S U M M A R Y
T h e empovrishment of the soil brought about b y erosion and cultivation of cotton has been studied in experimental plots where catch tanks were e m p l o y e d t o collect soil r e m o v e d b y erosion. T h e s e tests have been carried out b y the Soil Conservation D e - partment at the Experiment Station of the Instituto A g r o n ô m i c o of Campinas, in P i n d o - rama, and on the " A r e n i t o B a u r u " soil t y p e representative of the region. Actually sixty percent of all coffee and eighty percent of all c o t t o n cultivation in the State of S ã o Paulo is o n the "Arenito B a u r u " soil t y p e. T h u s the data collected, although preliminary, are of great interest, and indicate that the empovrishment of the "Arenito B a u r u " soil b y erosion is extremely rapid. I t is also pointed out that the "Arenito B a u r u " soils are the m o s t highly erodable of all soil types in the State of São Paulo. A chemical analysis was m a d e of representative samples of the original soils in the experimental plots and of samples o f soil carried in the runoff, for the purpose of deter- mining the losses due t o erosion. I t has been determined that the soil transported in the runoff is proportionally v e r y m u c h richer in mineral elements than was the original soil. T h e data obtained from analysis of samples s h o w e d that soil eroded from the experi- mental plots contained 2. 0 times as m u c h organic material, 2. 8 times as m u c h P 2 O 5 ;
On the basis o f data obtained from the experimental plots with c o t t o n cultivation, a n evaluation and comparison was m a d e of the a m o u n t of mineral elements lost b y erosion and the a m o u n t used b y the c o t t o n crop. I t was found that the empovrishment of the soil b y loss o f organic material and chemical elements was due m o r e t o erosion t h a n t o utilization of these in the production of harvested cotton. A discussion is given of forms of organic and mineral fertilizers t o b e e m p l o y e d o n "Arenito B a u r u " soils, taking into consideration the physical and chemical nature o f these soils.
L I T E R A T U R A C I T A D A
1. Bouyoucus, G. J. T h e clay ratio as a criterion of susceptibility of soils t o erosion. Jour. A m e r. S o c. Agron. 27 : 738-741. 1935. 2. B r o w n , H. B. Em C o t t o n , pág. 216-227, 2.» ed. M c G r a w - H i l l B o o k C o. 1938. 3. Duley, F. L. T h e loss of soluble salts in runoff water. Soil. Sci. 21 : 401-409. 1926. 4. M a r q u e s , J. Q. A. , F. G r o h m a n n , J. Bertoni e F. M. A. de Alencar. Relatório da Secção de Conservação d o Solo. D i v i s ã o de Experimentação e Pesquisas (Ins- tituto A g r o n ô m i c o ). 1947/48. ( N ã o publicado). 5. M a r q u e s , J. Q. A. Relatórios da Secção de Conservação d o Solo. D i v i s ã o d e Experimentação e Pesquisas (Instituto A g r o n ô m i c o ). 1943, 1944 e 1945. ( N ã o publicados). 6. M i d d l e t o n , H. E. T h e properties of soils w h i c h influence erosion. T e c h. B u l. of U. S. D. A. 178. 1930. 7. M i d d l e t o n , H. E. , C. S. Slater and H. G. Byers. T h e physical and c h e m i c a l characteristics of soils from the erosion experiment station. T e c h. B u l. of U. S. D. A. 430 : 18-58. 1934. 8. Miller, M. F. Waste through soil erosion. Jour. A m e r. S o c. A g r o n. 18 : 153-160.
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