Perda de solo, água e nutrientes em três sistemas de preparo de solo florestal

Abstract

Resumo: As atividades de manejo do solo modificam as características físicas da camada superior do perfil e, dessa forma, quando realizadas inadequadamente, levam ao aumento da erosão hídrica, conduzindo a degradação do solo, além do risco de contaminação e assoreamento de rios. Com o objetivo de estudar as perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico do escoamento superficial em três sistemas de preparo de solo para plantio de Eucalyptus benthamii no planalto serrano catarinense, um experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso com três repetições, durante um ano (fevereiro de 2010 a janeiro de 2011), sob chuva natural, num Cambissolo Háplico alítico latossólico com declividade média de 14,8%. Os sistemas de preparo de solo testados foram: (i) Subsolagem com "Ripper" de haste dupla a favor do declive (SFD); (ii) subsolagem com "Ripper" de haste dupla cortando o declive (SCD); e, (iii) coveamento manual com picareta (CM). As parcelas apresentam dimensões 12mX24m e foram delimitadas por chapas metálicas cravadas 20 cm no solo e permanecendo 20 cm acima. O escoamento foi coletado e medido em tanques localizados na porção inferior da parcela. O CM foi o sistema mais eficiente na diminuição das perdas de solo (0,9 Mg ha-1 ano-1), enquanto o SFD apresentou as maiores perdas (19,7 Mg ha-1 ano-1). O volume de água perdido por escoamento foi maior no sistema SFD e o menor foi apresentado pelo sistema SCD. As maiores perdas acumuladas dos nutrientes, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, em suas formas total e solúvel e também de carbono orgânico total, foram apresentados pelo sistema SFD, enquanto as menores foram observadas no CM. As concentrações dos nutrientes nas formas solúveis de nitrogênio (N-NH4+ e N-NO3-) e potássio foram maiores nos três sistemas após as fertilizações. Temporalmente, as maiores perdas de solo foram observadas no período inicial do estudo, independentemente do sistema, e são relacionadas ao período de realização do preparo de solo, como também à maior precipitação pluviométrica do período. Os resultados obtidos indicaram que tanto o sistema SCD quanto o CM são boas opções para reduzir as perdas causadas pela erosão hídrica em ambientes florestais, sendo estas as recomendadas para áreas com condições similares as apresentadas por este estudo.

Abstract: The soil management activities modify the physical characteristics of the upper layer of the profile and, when improperly performed, leading to the increase of the water erosion and to the impoverishment of the soil in its place of origin, besides the risk of contamination and siltation of rivers. In order to study the loss of soil, water, nutrients and organic carbon of surface runoff in three different systems of soil tillage for planting Eucalyptus benthamii in Santa Catarina highlands, an experiment under natural rainfall in a Haplic Cambisol, with 14,8% slope, conducted during one year (Feb 2010 to Jan 2011), was carried out in a randomized complete block design (3 blocks). The tillage systems were: (i) subsoiling with "Ripper" with two shanks, up-and-downhill; (ii) subsoiling with "Ripper" with two shanks on the contour, and (iii) manual tillage. Plot dimensions were 14×24 m and delimited by metal sheets (20 cm buried and 20 cm above surface). Runoff volume was collected and measured in containers located on the lower end of the plot. Manual tillage showed the lowest soil loss (0,9 Mg ha-1 year-1), while subsoiling up-and-downhill had the highest soil losses (19,7 Mg ha-1 year-1). The volume of water lost by runoff was larger in subsoilling up-and-downhill and less in the subsoiling on the contour. The largest accumulated losses of the nutrients nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium, in total and soluble forms, as well as total organic carbon, were showed by the system of subsoiling up-and-downhill, while the lowest were observed by manual tillage. The concentrations of nutrients in soluble forms of nitrogen (N-NH4+and N-NO3-) and potassium, showed higher concentrations in runoff from three systems after fertilization. Temporally, the highest soil losses in the three systems were observed in the initial part of the study and are related to the time of the soil tillage, but also to increased rainfall during that time. The results show the systems subsoiling on the contour and manual tillage are good options to reduce the consequences caused by water erosion in forest areas, and these systems are recommended to the same conditions of this study.