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Ciência do Solo 
Manejo e Conservação do Solo.
Walmir ribeiro de carvalho
Professor IFPA
FATORES QUE INFLUEM NA EROSÃO DO SOLO
EROSÃO
CHUVA
COBERTURA
VEGETAL
MANEJO DO SOLO
TOPOGRAFIA
SOLO
Erosão
Conceito; É o processo de desgaste e degradação dos solos caracterizada pela desagregação e arrastamento de suas partículas, através da ação dos agentes erosivos, desnudando seus horizontes, principalmente o horizonte A, que é de maior importância agrícola.
FATOR CHUVA
Intensidade 
Duração
Quantidade Total
Frequência
Distribuição Sazonal
FATOR CHUVA
INTENSIDADE
Forma, Velocidade e Tamanho das gotas
Desprendem partículas de solo no local que sofre impacto.
Transportam, por salpicamento, as partículas desprendidas.
Imprimem energia, em forma de turbulência, à água superficial.
FATOR CHUVA
	Diâmetro médio das gotas (mm)	Intensidade da chuva (mm/h)
	0,75 – 1,00	0,25
	1,00 – 1,25	1,27
	1,25 – 1,50	2,54
	1,75 – 2,00	12,70
	2,00 – 2,25	25,40
	2,25 - 2,50	50,80
	2,75 – 3,00	101,60
	3,00 – 3,25	152,40
Fonte: Kohnke & Bertrand, 1959.
FATOR CHUVA
Velocidade de queda da gota d´água:
Determinada pela gravidade, resistência do ar e vento.
gravidade é uniforme para todos tamanhos de gotas
resistência do ar é maior por unidade de massa de água
 
FATOR CHUVA
O vento pode aumentar ou diminuir a velocidade de queda das gotas de chuva. Isto ocorre devido a interação das forças vetoriais do vento ( ou ↑) e das gotas de água da chuva (↓). 
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FATOR CHUVA
	Diâmetro médio das gotas (mm)	Intensidade da chuva(m/s)
	1,25	4,85
	1,50	5,51
	2,00	6,58
	3,00	8,06
	4,00	8,86
	5,00	9,25
	6,00	9,30
Quadro 2. Relação entre tamanho médio e velocidade de queda das gotas (após 20 m, sem vento).
Fonte: Kohnke & Bertrand, 1959.
onde:
I = intensidade;
V = volume e;
T = tempo
Quanto > I , mais intensa é a chuva
> massa de água > velocidade > energia cinética > desagregação > erosão
FATOR CHUVA
Duração da Chuva associado a Intensidade.
A duração da chuva é o complemento da intensidade; logo a combinação dos dois determina a PRECIPITAÇÃO TOTAL.
	Duração da chuva
(min.)	Intensidade da chuva
(mm/h)	Perda de solo
(t/ha)	Perda de água 
(% de chuva)
	30	60	6,0	54
	15	120	15,3	64
Fonte: Suarez de Castro,1956.
Quantidade de chuva Total: Volume Total de água que caí em um determinado período de tempo.
Frequência das Chuvas
INTERVALO 
CUTO
Conteúdo de umidade
alto
Escorrimento
maior
INTERVALO 
LONGO
Conteúdo de umidade
baixo
Infiltração 
maior
	Data da chuva anterior	Data da chuva	Intensidade da chuva
(mm/h)
	Quantidade de chuva
(mm)
	Perda de solo. água 
(t/ha) mm
	03/08	20/08	36	18	0,0 0,1
	20/10	22/10	14	12,5	0,5 2,4
Fonte: Suarez de Castro (1956)
 Efeito da frequência da chuva sobre a erosão do solo
Distribuição Sazonal das Chuvas 
Distribuição sazonal da chuva
[ ] da chuva em uma ou duas estações do ano determinam uma alta freqüência de chuvas neste período, aumentando o riscos de erosão. 
EFEITO DO RELEVO
Comprimento de rampa ou lançante
Declive (Grau do Declive)
Forma da Encosta (Regularidade do Declive)
EFEITO DO RELEVO
Grau de Declividade
Maior declive  menores serão os obstáculos e resistências oferecidas ao livre escoamento das águas sob a força da gravidade  menor o tempo disponível para a infiltração das águas armazenamento de água na superfície
 Escorrimento superficial
EFEITO DO RELEVO
Comprimento do Lançante
A medida que a lançante cresce, o volume e a velocidade da enxurrada crescem.
EFEITO DO RELEVO
EFEITO DO RELEVO
Plano e convexos – maior erosão no terço inferior 
Convexo – maior erosão que o plano, por sua declividade no terço inferior ser ainda maior que o declive do plano
Côncava – maior taxa de erosão no primeiro terço
Curvatura do Declive
Quadro de resumo
EFEITO DO RELEVO
Fonte:Pomianoski, et al. 2005
EFEITO DA COBERTURA VEGETAL
Proteção Direta contra Impacto das gotas de chuva
Dispersão da água, interceptando-a e evaporando-a antes que atinja o solo.
Diminuição da velocidade de escoamento da enxurrada pelo aumento do atrito na superfície.
 Melhoramento da estrutura do solo pela adição de matéria orgânica, aumentando assim sua capacidade de retenção de água.
Decomposição das raízes das plantas que, formando canalículos no solo, aumentam a infiltração da água.
EFEITO DA COBERTURA VEGETAL
AO NÍVEL DA COPA
AO NÍVEL DA SUPERFÍCIE DO SOLO
NO INTERIOR DO SOLO (RAÍZES)
EFEITO DA COBERTURA VEGETAL
EFEITO DA COBERTURA VEGETAL
Importância da MO para a conservação do solo
EFEITO DA COBERTURA VEGETAL
Melhoramento da estrutura do solo pela adição de matéria orgânica, aumentando assim sua capacidade de retenção de água.
Decomposição das raízes das plantas que, formando canalículos no solo,aumentam a infiltração da água;
Organismos vivos  Participam formação do solo, exercem ação benéfica à estrutura do solo (porosidade, infiltração e retenção de água no solo)
FATOR SOLO
Textura
Estrutura
Matéria Orgânica
Permeabilidade e Profundidade 
FATOR SOLO
Textura
Solo arenoso – macroporos – chuva de baixa intensidade – não há dano.
Baixa proporção de partículas argilosas – pequena quantidade de enxurradas que ocorre na superfície pode arrastar grande quantidade de solo.
Solo argiloso – microporos – penetração de água reduzida.
Força de coesão das partículas é maior – aumenta a resistência a erosão.
FATOR SOLO
Estrutura
Agregados com argila montmorilonítica são poucos estáveis em água.
Com argila caulinítica são mais estáveis.
A maior estabilidade dos agregados condiciona menos enxurrada e menos erosão.
FATOR SOLO
Propriedades biológicas.
 A diminuição da erosão pela estabilidade dos agregados deve-se ao efeito da coesão das partículas proporcionados pelo material em decomposição.
FATOR SOLO
 Favorece a penetração de raízes , o desenvolvimento de microorganismos benéficos. 
 ajuda o processamento dos constituintes inorgânicos; transformando materiais inaproveitáveis em formas aproveitáveis pelos vegetais.. 
Porquê adicionar M.O???????
FATOR SOLO
Matéria Orgânica, permeabilidade e profundidade.
Solos argilosos: modifica-lhes a estrutura, melhorando as condições de arejamento e retenção de água.
Solos arenosos: Aglutinação das partículas, firmando a estrutura e diminuindo o tamanho dos poros, aumentando a capacidade de retenção de água.
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
O preparo intensivo do solo favorece a destruição de seus agregados e, conseqüentemente, a propensão de selamento da superfície, favorecendo o escoamento superficial e a perda de solo. 
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
Quanto mais protegida, pela cobertura vegetal, estiver a superfície do solo contra a ação da chuva, menor será a propensão do solo à erosão. 
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
Fonte: Santos, et al. 2009
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
 Uso excessivo de máquinas agrícolas.
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
Subsolagem ( romper a camada compactada)
Processo mecãnico para soltar e quebrar o subsolo (camada compactada de 15 a 30 cm da superfície)
Plantio Convencional e os Agregados
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
Plantio Direto
Plantio sem preparo ou com preparo mínimo para a colocação da semente.
Eliminação das ervas daninhas com herbicidas.
Resíduos da cultura anterior permanecem no solo.
FATOR USO E MANEJO DO SOLO
PLANTIO DIRETO X PLANTIO CONVENCIONAL
PLANTIO DIRETO X PLANTIO CONVENCIONAL
Modalidades de Erosão
EROSÃO HÍDRICA
EROSÃO EÓLICA
EROSÃO GEOLÓGICA
INTRODUÇÃO
Erosão Geológica ou Normal:processo físico que consiste na degradação, transporte do solo, pela água ou pelo vento. Este fenômeno esculpi o relevo terrestre.
Erosão Acelerada ou simplesmente Erosão :Quando o solo é despido de sua vegetação natural e submetido ao cultivo, ficando exposto diretamente às forças erosivas. Neste caso, a água e o vento removem material com uma intensidade muito maior do que a intensidade que se verifica quando o solo está naturalmente coberto. 
Erosão Hídrica
 Processo de erosão causadopelos caminhos da água sobre a vegetação e seu movimento sobre a superfície do solo.
 Ocorre com maior frequência nas diversas regiões brasileiras
EROSÃO HÍDRICA
Fases da Erosão Hídrica
 Impacto
 Desagregação
 Transporte
 Deposição
FASES DA EROSÃO HÍDRICA
1a Fase: Impacto
As gotas de chuva que golpeiam o solo contribuem para a erosão da seguinte maneira:
- desprendem as partículas do solo no local do impacto;
- transportam, por salpicamento, as partículas desprendidas;
- imprimem energia em forma de turbulência à água da superfície. A água que escorre na superfície de um terreno, principalmente nos minutos iniciais, exerce uma ação transportadora.
FASES DA EROSÃO HÍDRICA
2a Fase: Desagregação
 
Ocorre devido à energia cinética contida nas gotas de chuva e no escorrimento superficial. Quando a gota de chuva impacta sobre a superfície do solo,
 desagrega os agregados de solo
 (figura), lançando gotículas de
 água e fragmentos de solo em
 todas as direções, 
 erosão por salpicamento, 
atinge até um metro de distância
FASES DA EROSÃO HÍDRICA
É a parada do solo desagregado. É o fim da fase de transporte e acontece quando o agente perde a força (velocidade e/ou massa),
 depositam-se partículas maiores e mais pesadas, posteriormente as partículas mais finas e por ultimo as partículas finas, como a argila.
4ª Fase: Deposição
FASES DA EROSÃO HÍDRICA
3ª Fase: Transporte
É o movimento das partículas de solo sobre a vegetação do solo. 
Leva-se em consideração: o tamanho e a densidade das partículas, 
a força do agente, 
a topografia do terreno,
 e a presença ou de obstáculos (vegetação, pedras, restos vegetais, etc).
Fases da Erosão Hídrica
Tipos de Erosão Hídrica
Erosão Laminar
Remoção quase uniforme das camadas superficiais pelo fluxo da enxurrada
Difícil percepção no campo.
Solos tornam-se mais claros.
Tipos de Erosão Hídrica
Erosão Laminar
TIPOS DE EROSÃO HÍDRICA
Erosão em sulcos
Formação de canais sinuosos.
Concentração da enxurada em vias preferenciais do terreno.
Forma bem perceptível de erosão.
Tipos de Erosão Hídrica
Erosão em sulcos.
TIPOS DE EROSÃO HÍDRICA
Voçorocas
Estágio mais avançado da erosão em sulco.
Deslocamento de grandes massas de solo.
Tipos de Erosão Hídrica
Voçorocas
TIPOS DE EROSÃO HÍDRICA
 
 DESGASTA E EMPOBRECE O SOLO
 REPRESENTA UM GRAVE IMPECILHO AO SEU PREPARO E AOS CULTIVOS 
 DIFICULTA OU IMPOSSIBILITA O USO DE MÁQUINAS 
 ASSOREAMENTO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS
Voçoroca
TIPOS DE EROSÃO HÍDRICA
EROSÃO EÓLICA
Causada pelos ventos ocorre em geral em regiões planas, de pouca chuva, onde a vegetação natural é escassa e sopram ventos fortes. 
EROSÃO EÓLICA
Fatores que afetam a erosão eólica.
Clima – Deve-se levar em consideração as precipitações, o vento, a temperatura, a umidade, viscosidade e densidade do ar. 
Solo – Com relação ao solo distinguem-se a textura, estrutura, densidade das partículas, matéria orgânica, a umidade e a rugosidade da superfície. 
Vegetação – Considera a altura e a densidade da cobertura vegetal 
EROSÃO EÓLICA
Mudança de textura, nas condições físicas e na fertilidade. As partículas mais finas são carregadas pelo vento, permanecendo as mais grossas e menos produtivas. 
 A areia levada pelo vento se amontoa em outros lugares, formando dunas instáveis, geralmente em terras mais produtivas.
Prejuízos Causados pela Erosão Eólica
EROSÃO EÓLICA
Fases da erosão eólica
O processo de erosão eólica consiste de três fases distintas envolvendo as partículas do solo: o início do movimento, o transporte e a deposição. 
Movimento das partículas
 Causado pelas forças do vento exercidas contra a superfície do terreno. 
EROSÃO EÓLICA
Transporte das partículas 
 É influenciado pelo seu tamanho, velocidade do vento e distância a percorrer. 
Deposição do sedimento
 Ocorre quando a força da gravidade é maior que a força de sustentação das partículas no ar. 
 As partículas de solo que se movimentam no processo de erosão eólica são depositadas em um novo local quando o vento diminui.
EROSÃO EÓLICA
EROSIVIDADE DA CHUVA
 Capacidade da chuva em causar erosão hídrica
 Intensidade da chuva  parâmetro que exerce maior influencia sobre a erosão do solo.
 Cobertura vegetal perdas de solo.
Segundo Cassol et al. (2004), o Fator R é um valor médio anual da erosividade das chuvas a partir, de dados correspondentes a um período de tempo longo.
EROSIVIDADE DA CHUVA
Limita-se a poucas localidades nos estados.
EI = 67,355 (r2 / P)0,85
EI = Média mensal de erosão; Megajoule. mm/ há
r = precipitação média mensal em milímetros.
P= precipitação média anual em milímetros.
Precipitação média 
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ERODIBILIDADE DO SOLO
 Susceptibilidade do solo em sofrer erosão
 Um solo com alta erodibilidade sofrerá mais erosão que um baixa erodibilidade em condições iguais
 Pode ser definido também como o atributo intrínseco do solo que reage à ação erosiva da água:
 Reduzindo a taxa de infiltração e a rugosidade superficial do solo devido à desestruturação (aumentando a enxurrada);
 Desprendendo e transportado as partículas pela enxurrada.
ERODIBILIDADE DO SOLO
Atributos que influenciam na erodibilidade
 Textura;
 Estrutura;
 Teor de MO;
 Permeabilidade.
 Relação textural
Textura
 Dependendo da declividade a erosão pode ser aumentada;
Um atributo isoladamente não pode classificar o solo quanto a sua erodibilidade.
ERODIBILIDADE DO SOLO
ERODIBILIDADE DO SOLO
Óxidos:
São considerados agentes indicadores de propriedades. Permeabilidade e coesão do solo, que influencia na erodibilidade. 
Funcionam como agentes floculantes a coesão entre as partículas 
Estrutura
 Boa organização das partículas  maior capacidade de infiltração 
Teor de MO
 Contribui para a agregação e estabilidade dos agregados  resistência a erosividade. 
ERODIBILIDADE DO SOLO
ERODIBILIDADE DO SOLO
Profundidade efetiva
Tolerância de Perda de Solo
 Quantidade de terra que pode ser perdida por erosão, mantendo ainda o solo elevado nível de produtividade por longo período de tempo = (erosão permissível ou tolerável)
Fatores que determinam a tolerância
Cálculo da tolerância de perdas de solo
Baseado na profundidade do solo e na relação textural entre os horizontes.
P = 100 x h x d
P = peso da terra em Mg.ha-1
h = espessura do horizonte em cm
d = densidade do solo em g.cm3nh
Smith & Stamey (1964): método prático
É um modelo empírico, porém não preciso devido à grande diversidade de solos, climas e topografia, estes considerados os componentes dinâmicos principais, por isso a importância de estudos regionais para se adaptar as características de cada local.
MODELOS DE PREDIÇÃO DE PERDAS DE SOLO
Equação Universal de perda de solo (USLE)
A = R K L S C P
Perda de solo
Média anual 
T ha - ¹ ano - ¹
Fator erodibilidade do solo 
Declividade da encosta
Fator erosividade da chuva
Fator comprimento da encosta
Fator uso e manejo do solo
Práticas Conservacionistas
USLE
Fonte: Domingos, 2006.
FATOR K
FATOR LS
Distância do ponto de origem do fluxo superficial até o ponto onde cada gradiente de declive diminui. 
Perda de solo com o do declive. 
Alguns Valores de C/ Cultura
FATOR P
EXPERIMENTOS
EXPERIMENTOS
EXPERIMENTOS
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