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Velocidade de infiltração em área pastagem degradada e floresta natural no município de Porto Velho (RO)

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Confins
Revue franco-brésilienne de géographie / Revista franco-brasilera de geografia
29 | 2016
Número 29
Rondônia, espaço de grandes transformações
Velocidade de infiltração em área
pastagem degradada e floresta
natural no município de Porto
Velho (RO)
Vitesse d'infiltration dans la zone de pâturages dégradés et de forêt naturelle de la commune de Porto Velho
(RO)
Infiltration speed in degraded pasture area and natural forest in the municipality of Porto Velho (RO)
E������ P������ �� S���� F����
https://doi.org/10.4000/confins.11635
Resumos
Português Français English
Nas últimas décadas grandes extensões de terras na Amazônia, destinadas à pastagens, têm sido
abandonadas em virtude da degradação de seus solos. O presente trabalho avaliou a velocidade de
infiltração, em um Latossolo Amarelo Distrófico (LAd) e um Argissolo Vermelho Amarelo
Distrófico plíntico (PVAd) em pastagens com 20 anos de uso e de florestas naturais contínuas as
mesmas manchas de solo. Foram considerados para análise da infiltração em pastagem os efeitos
associados à compactação promovida pelo pisoteio do gado, em contraposição aos resultados
obtidos em área de floresta. O trabalho foi conduzido no campo experimental da Embrapa em
Porto Velho-RO, verificando as variações da velocidade de infiltração vertical da água no solo,
com uso de um infiltrômetro de anel concêntrico, e utilizando-se do modelo da equação de
Horton para determinação da taxa da equação de infiltração. Foram avaliados 3 pontos em cada
ambiente - floresta e pastagem - nos dois solos considerados. Os valores de infiltração
mostraram-se de 3 a 4 vezes mais rápidos na floresta em relação aos índices da pastagem para o
PVAd e de até 100 vezes para o LAd.
Au cours des dernières décennies de vastes étendues de pâturages ont été abandonnés en
Amazonie en raison de la dégradation de ses sols. Cette étude a évalué le taux d'infiltration, dans
de sols dystrophiques (LAD) et un Ultisol rouge dystrophique plinthiques (PVAD) dans les
pâturages ayant eu 20 années d'utilisation continue et la forêt naturelle situées sur les mêmes
taches du sol. Ont été considérés pour l'analyse de l'infiltration dans le pâturage les effets associés
au compactage provoqué par le piétinement du bétail, en contraste avec les résultats obtenus dans
une zone de forêt. Le travail a été réalisé dans le domaine expérimental de l'Embrapa à Porto
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https://journals.openedition.org/confins/11635 1/9
http://journals.openedition.org/confins
https://journals.openedition.org/confins/11356
https://journals.openedition.org/confins/11356
https://journals.openedition.org/confins/11356
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https://journals.openedition.org/
https://journals.openedition.org/
Velho (RO), en vérifiant les variations du taux d'infiltration verticale de l'eau dans le sol, en
utilisant un infiltromètre à anneau concentrique et le modèle de l'équation de Horton pour le taux
d'infiltration. Nous avons évalué trois points dans chaque environnement - forestier et des
pâturages - dans les deux sols considérés. Les valeurs se sont révélées être 3-4 fois plus rapide
dans la forêt par rapport au contenu du pâturage pour PVAD et jusqu'à 100 fois pour Lad.
In recent decades large tracts of land in the Amazon, for the pastures have been abandoned due to
degradation of its soils. This study evaluated the infiltration rate in a Typic Dystrophic Yellow
Latosol (LAd) and a Typic Dystrophic Red-Yellow Argisol (PVAd) in pastures with 20 years of use
and natural forests continued the same patches of soil. Were considered for analysis of the effects
of grazing on infiltration associated with compaction promoted by the trampling of cattle, in
contrast to results obtained in the forest. The work was carried out at Embrapa in Porto Velho-
RO, noting variations in the velocity of vertical water infiltration into the soil, using a concentric
ring infiltrometer, and using the model of Horton's equation to determine the rate equation of
infiltration. We evaluated three points in each environment - forest, pasture - all soils considered.
The values of infiltration proved to be 3-4 times faster in the forest in relation to the contents of
pasture for PVAd and up to 100 times for LAd.
Entradas no índice
Index de mots-clés : infiltration d'eau dans le sol, la gestion des sols, la déforestation, le
pâturage et la forêt
Index by keywords: water infiltration in the soil, soil management, deforestation, pasture and
forest
Índice geográfico: Porto Velho (RO)
Índice de palavras-chaves: infiltração de água no solo, manejo de solo, desmatamento,
pastagem e floresta
Texto integral
Visualizar a imagem
As áreas de pastagens que sofrem compactação por pisoteio animal, tendem a
diminuir a sua capacidade de infiltração da água no solo com o tempo de uso e o manejo
inadequado dos mesmos. O aumento do rebanho bovino e a expansão das pastagens
degradadas na região Amazônica e Rondônia em particular, promovem um ciclo de
novos desmatamentos em áreas de florestas que serão transformadas em pastagens,
como salienta os trabalhos de FEARNSIDE (2004) e OLIVEIRA et al. (2008). Em
Rondônia, as áreas degradadas podem chegar a 2,4 milhões de hectares segundo
estimativas de SOARES et al. (2003). A medida da taxa de infiltração da água no solo é
considerada um bom indicativo da verificação de parâmetro da qualidade física do
mesmo.
1
Os trabalhos de MAPA (1995), WHITE (1985) e DIEBOLD (1954) enfatizam que a
medição da capacidade de infiltração de água no solo é um bom indicador para se
verificar processos de compactação existente numa área, e consequentemente da
eficiência do manejo dos solos ali utilizado. A medição pode indicar ou não a existência
de impedimento no processo de infiltração de águas oriundo da compactação em
horizontes mais superficiais do solo. YOUNG & VOORHEES (1982), afirmam que a
compactação pode influenciar na erosão dos solos pela alteração de sua estrutura
afetando a taxa de infiltração da água, e outras variáveis relacionadas com os processos
erosivos.
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https://journals.openedition.org/confins/11639
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https://journals.openedition.org/confins/11641
https://journals.openedition.org/confins/661
https://journals.openedition.org/confins/11642
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https://journals.openedition.org/confins/6600
https://journals.openedition.org/confins/11646
https://journals.openedition.org/confins/11649
https://journals.openedition.org/confins/11649
Localização e características
fisiográficas
Materiais e métodos
A infiltração, sem impedimentos que retardem ou impeçam seu processo normal de
passagem pelo solo, retrata uma boa condição da distribuição da água no perfil,
contribuindo na manutenção da condição de umidade do solo em níveis acima do ponto
de murcha permanente e em subsuperfície na manutenção do lençol freático. A melhor
condição de manejo dos solos, de forma a manter um equilíbrio suas propriedades
hídricas, é um dos principais fatores na eficiência dessa condição evitando-se diferentes
problemas de ordem física nos solos. São inúmeros os métodos de se avaliar a
capacidade de infiltração, POTT (2001), SILVA (2003), SIMÕES (2005), Silva Filho
(2009), sendo que a escolha e uso do método mais apropriado para medição deve levar
em contaas condições naturais encontradas nos solos.
3
O presente trabalho1 teve por objetivo comparar a velocidade de infiltração em duas
áreas de pastagens compactadas pelo pisoteio animal por 20 anos em relação as áreas
de floresta natural, considerando a mesmas manchas de solo, classificadas como:
Latossolo Amarelo Distrófico e Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico.
4
O trabalho foi conduzido na Embrapa-RO, em Porto Velho (CPAF-RO), entre as
coordenadas geográficas 8º 53`20`` de latitude sul e 63º 06`40`` de longitude Oeste
de Gew. Cujo clima, é classificado como Aw, Tropical chuvoso com estação
relativamente seca durante o ano com temperaturas médias de 25,5 ºC, segundo Gama
(2007). A área de estudo segundo ADAMY & ROMANINI (1990), pertence à unidade
litoestratigráfica formação Jaciparaná (antiga Slimões), que constitui-se de um pacote
sedimentar com variações de espessura, apresentando litótipos formados por
pediplanos antigos compostos de argila, silte e areias heterogêneas, incipientemente
consolidados, individualizáveis ou não (fácies colúvio aluvial), formada por superfícies
planas ou levemente inclinada, com encostas suaves em todas as direções, Pediplanos
antigos, Tercio-quaternários, compostos por argila, silte e areia heterogênea definidas
por SCANDOLARA (1990), como coberturas sedimentares Indiferenciadas.
Geomorfologicamente a área situa-se em unidade denudacional, caracterizada por
superfície de aplanamento com altitude inferior a 200m, com dissecação média e
nenhuma ou esporádica presença de inselbergs. Desenvolvida sobre rochas do
embasamento cristalino pré-cambriano encontra-se coberta parcialmente por
coberturas sedimentares indiferenciadas, incluindo depósitos aluviais, coluviais e linhas
de pedras, KUX et al. (1979) e MELO et al. (1978).
5
As manchas de solos, onde se realizaram as medições de infiltração foram
classificadas como: Latossolo Amarelo Distrófico típico, textura argilosa, álico (LAd) e
Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico, textura argilosa, A moderado, álico
(PVAd), segundo EMBRAPA (2006), em pastagens degradadas com 20 anos de pastejo,
cujas manchas contínuas dos solos integram-se no contexto pasto – floresta natural. As
medições da infiltração ocorreram entre abril e maio de 2006, sendo realizada três
medições distintas de infiltração em áreas de pastagem degradada e floresta,
obedecendo a disposição dos pontos 1, 2, e 3 em linha contínua com aproximadamente
9m entre os mesmos. Foi usado o infiltrômetro de anel conforme descrito por
REICHARDT, (1987), onde a velocidade de infiltração é definida pela equação:
6
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Resultados e discussão
A integral de Vi é função do tempo e da quantidade de água acumulada que infiltrou.
As leituras em campo foram realizadas durante 300 minutos (5 horas), conforme
proposta modificada de CAUDURO E DORFMAN (1986), determinando-se o modelo de
regressão não linear para as curvas de infiltração estabelecidas considerando proposta
do Grupo de Recursos Hídricos (GRH) – UFBA, (2005), com base na equação da taxa
de infiltração instantânea de HORTON (1940), definida como: ƒ= ƒc + (ƒ0 – ƒc)℮-kt
onde k = ( ƒ0 – ƒc) / Fc , onde : t = tempo decorrido desde a saturação superficial do
solo, ƒ = capacidade de infiltração no tempo t, ƒ0 = capacidade de infiltração inicial, ƒc =
capacidade de infiltração final e FC = área da curva da infiltração.
7
A porosidade total foi calculada de acordo com a expressão proposta pelo método 1.13
da EMBRAPA/SNLCS (1979). A densidade aparente foi determinada de acordo com
procedimento definido por Miller (1966) e Kiehl (1979), foram aplicados testes
estatísticos referentes à análise descritiva, Tukey com significância (pVermelho Amarelo Distrófico plíntico em
área de floresta (Gráfico 2), assemelha-se mais ao modelo de curvas de solos arenosos,
proposto em REICHARDT (1987), não sendo no entanto, caracterizado perfeitamente.
Esta semelhança possivelmente deve estar associada à diversificação da textura do solo
PVAd em floresta, considerando a existência de uma variação de 12% das amostras
granulométricas e que foram classificadas como argilo-siltosa e não argilosa como as
demais.
17
Observamos nos testes de infiltração que no tempo inicial do processo ocorre a
saturação da camada superior do solo e altos valores de potencial mátrico, a partir do
ponto de inflexão da curva, a frente de umidade comporta-se mais uniformemente com
mais baixa velocidade, pequenas paradas e continuidade tênues, fazendo com que a taxa
de infiltração diminua e seja mais constante. De acordo com COLLIS-GEORGE & LAL,
(1971) a diminuição da velocidade de infiltração pode estar relacionada entre outros
fatores à diminuição do gradiente do potencial hidráulico à medida que a água penetra
no solo, além da dispersão das partículas individuais e sua deposição nos poros do solo,
que passam a obstruir parcial ou totalmente a passagem de água.
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Os gráficos apresentados anteriormente indicaram que ocorrem valores mais altos de
infiltração nas primeiras duas horas iniciais dos ensaios, decrescendo com a velocidade
correspondente às características físicas de cada área, e caracterizam-se pela suavização
das curvas de infiltração, que tendem a uma determinada constância a partir dos 240
minutos de infiltração, com exceção do Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico
em floresta que tende a estabilização das curvas entre os 210 e 240 minutos.
20
Os valores da VIB encontrados em área de floresta para ambos os solos,
comparativamente aos obtidos em pastagem compactada, foram classificados como
muito alto segundo REICHARDT (1987). Ao observarmos o uso da mesma metodologia
de anéis concêntricos, o trabalho efetuado por CASTRO et al. (1987) para determinação
da VIB em um Latossolo Vermelho - Escuro sob diferentes sistemas de manejos como
áreas de plantio direto, com o uso de escarificador no solo e plantio convencional,
mostrou valores de estabilização da curva de infiltração entre 35 até 50 cm/h. Estes
valores, obtidos pelo autor em áreas de uso agrícola, foram iguais e mais altos do que os
detectados neste estudo para a área de floresta de Latossolo Amarelo Distrófico, como
indica o Gráfico 1.
21
Os resultados obtidos da densidade aparente entre 0 a 40 cm de profundidade, nas
áreas de florestas, para os dois solos, não apresentaram diferenças significativas entre
si, conforme o teste de Tukey a 95%. Contudo os resultados da velocidade média de
infiltração básica demonstraram diferenças entre as duas áreas de florestas, sendo que o
Latossolo Amarelo nos três pontos analisados obteve valores mais altos de VIB média
com 29,6; 28,9 e 38,8 cm/h, comparados aos do Argissolo Vermelho Amarelo Álico
Plíntico com 18,6; 15,0 e 13,7 cm/h.
22
A relação com a porosidade, nos dois ambientes de floresta, não apresentaram
diferenças significativas (Tukey 95%), sendo a classificação textural dos dois solos
definidas como argilosas, apresentando algumas variações (argilo-siltosa). No caso da
areia total, esta é maior em média 7% no Latossolo em relação ao Argissolo, que por sua
vez é superior de 6 a 8% em silte que o Latossolo Amarelo. Estas variações texturais,
registradas em algumas amostras, podem contribuir em parte para a diferenciação dos
resultados da VIB entre os dois solos em área florestal. Deve-se considerar que os
Latossolos, normalmente, são solos friáveis com boa permeabilidade, associada a sua
estrutura granular.
23
A homogeneidade dos resultados obtidos para a densidade aparente e porosidade
total em área de floresta, respectivamente de 1,14 g/cm3 / 51,5% para o Latossolo
Amarelo e 1,12 g/cm3 / 52,8%, para o Argissolo Vermelho Amarelo Plintico não
determinam variações que diferenciem os índices de velocidade de infiltração média
observada, cujos resultados apresentam diferenças até duas vezes mais altos nos valores
médios da VIB do Latossolo Amarelo em relação ao Argissolo Vermelho Amarelo
Distrófico plíntico.
24
SANTOS (2001), afirma que a maior capacidade de infiltração do solo pode estar
condicionada à presença de furos, canalículos, tufos de vegetação e ninhos de
formigueiros, e ao concluir diz que a concentração destes fatores tornou a alta vertente
por ele estudada como a área de maior capacidade de infiltração. BASILE et al. (2003),
fez considerações importantes sobre os macroporos biogênicos e sua eficácia na
permeabilidade dos solos florestais. CASTRO JUNIOR (1991), avaliou a fauna
endopedônica na estruturação física do solo e na influência desta sobre a hidrologia de
superfície. Em COELHO NETTO (1985), comenta entre outros fatores, o papel da
serrapilheira no piso florestal atuando na diminuição da erosão de superfície, evitando
o selamento e contribuindo para melhor capacidade de infiltração da água no solo.
25
As taxas mais altas da velocidade de infiltração média observadas foram nos três
pontos localizados na floresta de Latossolo Amarelo, conforme o Gráfico 1, com
velocidades médias de 29,6; 28,9 e 38,8 cm/h, enquanto que as taxas mais baixas
correspondem à área de pastagem do mesmo Latossolo Amarelo, exposta também no
Gráfico 1, com velocidades médias de 3,04; 1,86 e 2,34 cm/h caracterizando a
compactação não só pelo pisoteio do gado e aumento da densidade, como pelos valores
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Conclusões
Bibliografia
de infiltração obtidos, inferiores a 9 cm/h que segundo BLANCANEUX et al. (1995),
identificariam solos sob pastagens compactadas.
O gráfico de velocidade de infiltração para os pontos localizados no PVAp em área de
floresta, mostrou valores inferiores e mais homogêneos que os do L A, sendo os mesmos
de 18,6; 15,0 e 13,7 cm/h. Na pastagem de PVAp, as taxas de infiltração média possuem
pouca dispersão entre seus valores, com índices de 4,5; 5,7 e 4,7 cm/h, caracterizando
área de compactação.
27
Os índices da velocidade de infiltração indicaram como área mais crítica aos efeitos
da compactação no solo, a pastagem do LAd. Nas áreas de florestas as velocidades de
infiltração foram fortemente influenciadas por outros parâmetros além da densidade,
da porosidade e da umidade do solo. O papel das raízes, dos canalículos de raízes
apodrecidas, em diversas direções no interior do solo, a pedofauna existente
principalmente com atuação das formigas, cupins e minhocas, criaram uma situação
heterogênea de valores de infiltração da água no solo com aumento dessa capacidade
em áreas de floresta, nas quais os níveis médios de velocidade de infiltração básica
(VIB) variaram entre 10 a 20 vezes os valores de pastagem do mesmo LAd. Sendo que
os valores absolutos extremos da VIB entre áreas de pastagens do LAd em relação a do
PVAd, atingiram diferenças de até 100 vezes, como no caso da área de pastagem do LAd
(0,3 cm/h) em relação a do PVAd (30 cm/h).
28
Os valores da VIB em pastagem de PVAd foram em média de 3 a 4 vezes mais rápidos
que no mesmo ambiente em Latossolo. Estes valores menores da VIB no LAd estão
associados aos maiores índices de densidade registrados nesta pastagem, confirmando a
compactação aí existente. No PVAd o efeito da pouca utilização dapastagem nos
últimos 3 anos, com a formação de uma capoeira rala e maior índice de matéria
orgânica no solo, devem ter contribuído para melhora da condição estrutural do
mesmo, com melhoria de sua capacidade de infiltração em relação ao LAd. Os valores
de VIB média nas áreas de pastagem de Latossolo como de Argissolo, foram inferiores a
9 cm/h, indicando uma condição de solos compactados por pisoteio animal.
29
ADAMY, A.; ROMANINI, S.J. (ORGS). Geologia da região de Porto velho- Abunã: Folhas
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https://journals.openedition.org/confins/11635 7/9
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X2000000500024
Notas
1 Dados extraídos da Tese de Doutorado do autor, no PPG em Geociências e Meio Ambiente do
Instituto de Geociências e Ciências Exatas da UNESP/Rio Claro
Índice das ilustrações
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Título Gráfico 1 - Teste de Infiltração e equações no LAd em Área de
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Título Gráfico 2 - Teste de Infiltração e Equações no PVAd em Área de
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Para citar este artigo
Referência eletrónica
Eliomar Pereira da Silva Filho, «Velocidade de infiltração em área pastagem degradada e
floresta natural no município de Porto Velho (RO)», Confins [Online], 29 | 2016, posto online no
dia 16 dezembro 2016, consultado o 08 setembro 2024. URL:
http://journals.openedition.org/confins/11635; DOI: https://doi.org/10.4000/confins.11635
Autor
Eliomar Pereira da Silva Filho
Professor na Universidade Federal de Rondônia, eliomarfilho@uol.com.br
Direitos de autor
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