Para a determinação da alteração da superfície do solo por erosão hídrica laminar foram implantadas parcelas experimentais de pinos de erosão, sob condição de chuva natural, visando quantificar os processos de perda e deposição de sedimentos em função da variação das irregularidades da superfície do terreno. Os pinos são vergalhões de metal (bitola de 8 mm), de 40 cm de comprimento, cravados no solo até a profundidade de 30 cm, sendo 10 cm exposto em superfície (Figura 13). Visou-se avaliar não apenas processos de perdas de solo, uma vez que os pinos expostos acima da superfície permitem estimar eventuais processos deposicionais.
Cada parcela experimental foi dimensionada em 1 x 1 m, com 25 pinos dispostos no sentido da declividade, com alinhamento intercalado, evitando a interferência das linhas superiores nas linhas inferiores (Figura 14). Como os pinos tornam-se um obstáculo ao transporte de sedimentos, as partículas de terra tendem a acumular-se ao seu redor, provocando o denominado efeito de borda. Tal efeito foi desconsiderado durante a aquisição das medições.
Figura 13. Pino de erosão fixado na terra.
Figura 14. Esquema de distribuição dos pinos de erosão em parcelas de 1 x 1 m.
A determinação da perda de solo é estabelecida indiretamente, pela mudança da superfície do solo, conforme metodologia proposta por Bertoni e Lombardi Neto (2010), calculada de acordo com a expressão 13.
P = h . A . Ds (13)
Em que: P - perda de solo (ton/ha); h - média de alteração de nível da superfície do solo (m); A - área da parcela (m2); Ds - densidade aparente do solo (ton/m3).
Para obtenção dos valores de perda, necessita-se conhecer a Ds, referida como densidade aparente. Este parâmetro considera indiretamente a estrutura e grau de compactação do solo, pois inclui o espaço poroso e constitui-se no volume do solo ao natural, correspondendo à massa do solo seco por volume (LEPSCH, 2011, p.131-134). A densidade aparente foi obtida pelo método do torrão parafinado, o qual provoca a impermeabilização do torrão com parafina fundida ou resina SARAN e mergulho em água ou outro líquido para aferição do volume da amostra (EMBRAPA, 1979). Devido à ausência de estruturas de algumas amostras arenosas na bacia do Monjolo Grande, foi necessária a obtenção da Ds pelo método da proveta (EMBRAPA, 1999). As análises de Ds foram realizadas pelo Laboratório de Física do Solo da Univ. Federal de Viçosa - MG.
Considerando que a escala de análise das parcelas experimentais é localizada, sua implantação priorizou atender variáveis representativas das condições das bacias. Para a determinação das áreas destinadas às parcelas, optou-se por:
a. Áreas que atendam o maior número de parâmetros possível para que os resultados das parcelas experimentais sejam de representatividade e, portanto, passíveis de extrapolação; b. Áreas experimentais em classes de declividade e tipos de solos de maior ocorrência em cada bacia, considerando ainda, o material de origem, posição e forma da vertente, e uso da terra;
c. Alocar as parcelas em solos distintos: solos de textura arenosa oriundos da formação Pirambóia na bacia do córrego Monjolo Grande, e de textura argilosa, originados da formação Corumbataí, na bacia do ribeirão Jacutinga;
d. Avaliar o grau de proteção das coberturas vegetais pela alocação das parcelas com uso da terra por cana-de-açúcar, pastagem, solo exposto e vegetação ripária;
e. Implantar as parcelas em locais de fácil acesso, devido ao monitoramento mensal, e com baixa probabilidade de riscos de pisoteio do entorno e dos pinos;
f. Alocar as parcelas em função da disponibilidade das propriedades rurais particulares, e autorização das usinas de açúcar e álcool arrendatárias, Raízen e Cosan.
Tendo em vista a representatividade das bacias, foram determinadas duas classes de declividade de maior ocorrência: de 3 8 e de 8 13 , totalizando 56% da bacia do ribeirão Jacutinga, e de 13 20 e de 20 45%, somando 64% da bacia do córrego do Monjolo Grande. Para cada uma das classes foram atribuídos diferentes tipos de uso da terra e forma de vertente para a avaliação da perda e deposição de sedimentos - Tabela 3 e Tabela 4, espacializadas conforme as Figura 15 e Figura 16.
Tabela 3. Esquema das parcelas experimentais na bacia do córrego do Jacutinga.
Área declividade (%) Classe de Forma da vertente
Uso da terra Classe
De Solo Parcela
BH córrego Jacutinga
3 - 8
Côncava Cana-de-açúcar PVA JC1 Convexa Cana-de-açúcar PVA JC4 Retilínea Pasto PVA JP3 Retilínea Solo Exposto PVA JSE Vale Vegetação ripária PVA JM1
8 - 20
Côncava Cana-de-açúcar PVA JC2 Convexa Cana-de-açúcar CX JC3 Convexa Pasto CX JP1 Côncava Pasto CX JP2 Vale Vegetação ripária CX JM2
Tabela 4. Esquema das parcelas experimentais na bacia do ribeirão Monjolo Grande.
Área Classe de
declividade (%) Forma da Vertente Uso da terra De Solo Classe Nomenclatura
BH ribeirão Monjolo Grande
13 - 20
Côncava Cana-de-açúcar RQo MC1 Convexa Cana-de-açúcar RQo MC4 Côncava Pasto RQo MP1 Convexa Pasto PVA MP2 Vale Solo Exposto PVA MSE Vale Vegetação ripária PVA MM2
20 - 45
Côncava Cana-de-açúcar PVA MC3 Convexa Cana-de-açúcar PVA MC2 Côncava Pasto RQo MP3 Convexa Pasto RQo MP4 Vale Vegetação ripária PVA MM1
Figura 16. Localização das parcelas experimentais na bacia do córrego Monjolo Grande. Devido à baixa frequência de ocorrência, não foram implantados experimentos em vertentes retilíneas na bacia do ribeirão Monjolo Grande. No que se refere à variabilidade do comprimento de rampa das parcelas experimentais, ressalta-se que, enquanto o cultivo de cana-de açúcar encontrava-se predominantemente distribuído nas altas e médias vertentes, a cobertura por pastagem e solo exposto encontravam-se principalmente nas áreas de média e baixa vertente, e, portanto, estes últimos sofreram maiores contribuições, em termos de volume e velocidade, dos fluxos a montante.
Na bacia do ribeirão Jacutinga, as parcelas foram instaladas em maio de 2013 e monitoradas mensalmente, de julho de 2013 a agosto de 2014 para as parcelas em pastagem e em vegetação ripária, que somam total de precipitação de 1093,5 mm, e de julho de 2013 a
maio de 2014 para as parcelas de cana-de açúcar e solo exposto, com volume total de chuvas de 1068,5 mm. Na bacia do córrego do Monjolo Grande, as parcelas foram instaladas em junho e monitoradas mensalmente de agosto de 2013 a agosto de 2014 para as parcelas em pastagem e vegetação ripária, que somam total de precipitação de 855,4 mm, e de agosto de 2013 a junho de 2014 para as parcelas de cana-de-açúcar e solo exposto, com volume total de chuvas de 835,9 mm. As fotos abaixo demonstram as parcelas experimentais em diferentes tipos de uso da terra – Figura 17 a Figura 23.
Figura 17. Parcelas em cana-de-açúcar: (a) JC3 em estágio inicial; (b) JC4
intermediário.
Figura 18. Parcela em cana-de-açúcar: MC3 em estágio adulto.
a
Figura 19. Parcela experimental em pastagem: JP2.
Figura 20. Parcela experimental em pastagem: MP2.
Figura 21. Parcela experimental em solo exposto: JSE (carreador).
Figura 22. Parcela em vegetação ripária: JM1.
Figura 23. Parcela em vegetação ripária: MM1.