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DIMENSIONAMENTO DE TERRAÇOS EM NÍVEL E EM DESNÍVEL Aula Avançada para Estudantes de Agronomia - Cerrado Tocantinense SUMÁRIO Introdução Importância da conservação do solo no cerrado tocantinense Erosão hídrica e seus impactos na agricultura regional Conceitos Fundamentais sobre Terraços Agrícolas Definição e objetivos do terraceamento Classificação dos terraços Componentes estruturais dos terraços Características do Cerrado Tocantinense Clima e regime pluviométrico Solos predominantes e suas propriedades Desafios específicos para conservação do solo na região Dimensionamento de Terraços Princípios básicos de dimensionamento Fórmula de Bertoni e seus parâmetros Espaçamento vertical e horizontal entre terraços Terraços em Nível Características e aplicações Vantagens e limitações Dimensionamento específico 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. Terraços em Desnível (Gradiente) Características e aplicações Vantagens e limitações Dimensionamento específico Cálculo do gradiente adequado Exemplos Práticos de Dimensionamento Dimensionamento para diferentes tipos de solo do cerrado tocantinense Dimensionamento para diferentes culturas e sistemas de manejo Análise comparativa entre terraços em nível e em desnível Implementação e Manutenção Equipamentos e técnicas de construção Integração com outras práticas conservacionistas Manutenção e monitoramento Considerações Finais Tendências e inovações no terraceamento agrícola Recomendações específicas para o cerrado tocantinense Referências Bibliográficas 1. INTRODUÇÃO A conservação do solo é um dos pilares fundamentais para a sustentabilidade da agricultura no cerrado tocantinense. Esta região, caracterizada por um regime pluviométrico com chuvas intensas concentradas em um período específico do ano, apresenta alto potencial erosivo, especialmente em áreas com declives acentuados e solos susceptíveis à erosão. O processo erosivo no cerrado tocantinense é agravado pela combinação de fatores como a alta intensidade das chuvas, que podem atingir valores de erosividade entre 500 e 2000 MJ·mm/ha·h nos meses mais chuvosos (dezembro a março), e a remoção da vegetação nativa para implantação de sistemas agrícolas. A perda de solo por erosão hídrica não apenas compromete a fertilidade e a estrutura do solo, mas também causa 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. assoreamento de cursos d'água, redução da capacidade de armazenamento de água no perfil do solo e diminuição da produtividade agrícola. Neste contexto, o terraceamento agrícola emerge como uma prática conservacionista essencial, capaz de reduzir significativamente as perdas de solo e água, contribuindo para a sustentabilidade dos sistemas produtivos. O dimensionamento adequado de terraços, considerando as especificidades do cerrado tocantinense, é fundamental para garantir a eficiência desta prática e evitar problemas como rompimentos, que podem agravar ainda mais os processos erosivos. Esta aula abordará de forma detalhada os métodos e critérios para o dimensionamento de terraços em nível e em desnível, com foco específico nas condições edafoclimáticas do cerrado tocantinense, fornecendo aos estudantes de agronomia as ferramentas necessárias para implementar sistemas de terraceamento eficientes e adaptados à realidade regional. 2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS SOBRE TERRAÇOS AGRÍCOLAS 2.1 Definição e Objetivos do Terraceamento Terraços agrícolas são estruturas hidráulicas conservacionistas compostas por um canal e um camalhão (dique), construídos transversalmente ao sentido do declive do terreno. Estas estruturas têm como principais objetivos: Interceptar o escoamento superficial da água, reduzindo seu volume e velocidade Aumentar a infiltração de água no solo Conduzir o excesso de água para locais adequados de descarga (no caso de terraços em desnível) Reduzir as perdas de solo, água, nutrientes e insumos agrícolas Controlar a erosão hídrica e preservar a capacidade produtiva do solo O terraceamento é particularmente importante no cerrado tocantinense devido ao regime pluviométrico caracterizado por chuvas intensas e concentradas, que podem causar erosão severa em solos desprotegidos. 2.2 Classificação dos Terraços Os terraços podem ser classificados segundo diferentes critérios: · · · · · 2.2.1 Quanto à função Terraços de retenção (em nível): Construídos em nível, têm como objetivo principal reter a água da chuva, favorecendo sua infiltração no solo. São recomendados para solos com boa permeabilidade, como os Latossolos que predominam no cerrado tocantinense. Terraços de drenagem (em desnível ou com gradiente): Construídos com uma pequena declividade longitudinal, têm como objetivo escoar o excesso de água para canais escoadouros protegidos. São recomendados para solos com menor permeabilidade ou em áreas com precipitações muito intensas. 2.2.2 Quanto ao processo de construção Tipo Nichol's ou canal: Durante a construção, a movimentação de terra é feita de cima para baixo. É indicado para declives inferiores a 18%, com seção transversal do canal aproximadamente triangular. Tipo Mangum ou camalhão: Durante a construção, a movimentação de terra é feita de baixo para cima e de cima para baixo. É adequado para áreas com declives de até 12%, com canal mais largo e raso, e maior capacidade de armazenamento. Terraço comum: É a combinação de um canal com camalhão construído em nível ou com gradiente, cuja função é interceptar a enxurrada, forçando sua absorção pelo solo ou a retirada do excesso de água. A declividade máxima para sua construção é de 20%. Terraço tipo patamar: Construído através da movimentação de terra com cortes e aterros, que resultam em patamares em forma de escada. A plataforma do patamar deve apresentar pequena inclinação com direção ao seu interior e um pequeno dique. Terraço tipo murundum ou leirão: Construído raspando-se o horizonte superficial do solo por tratores com lâmina frontal, e amontoando-a para formar um camalhão de avantajadas proporções. É recomendado para áreas com uso agrícola intensivo com declividade máxima de 15%. Terraço tipo embutido: Mais difundido em áreas de plantio de cana-de-açúcar, sua forma assemelha-se à dos murunduns, com canal de forma triangular e talude que separa o canal do camalhão praticamente na vertical. · · · · · · · · 2.2.3 Quanto à largura da base Base larga: Largura entre 6 e 12 metros, recomendados para declives de 2 a 8%. Permitem o cultivo sobre toda sua extensão. Base média: Largura entre 4 e 6 metros, recomendados para declives de 8 a 12%. Base estreita: Largura entre 2 e 4 metros, recomendados para declives de 12 a 18%. Em patamar: Recomendados para declives acima de 18% até 50%. 2.3 Componentes Estruturais dos Terraços Os principais componentes estruturais de um terraço são: Canal: Parte escavada que tem a função de reter ou conduzir a água. Suas dimensões variam conforme o tipo de terraço e as condições locais. Camalhão (dique): Elevação construída com o solo removido do canal, que tem a função de barrar o fluxo de água. Sua altura e largura dependem do tipo de terraço e do volume de água a ser controlado. Área de captação: Área entre dois terraços consecutivos, responsável por captar a água da chuva que será interceptada pelo terraço inferior. Canais escoadouros (apenas para terraços em desnível): Estruturas dimensionadas para receber e conduzir com segurança o excesso de água proveniente dos terraços em desnível. 3. CARACTERÍSTICAS DO CERRADO TOCANTINENSE 3.1 Clima e Regime Pluviométrico O cerrado tocantinense apresenta clima tropical com duas estações bem definidas: Estação chuvosa: De outubro a abril, concentrando cerca de 90% da precipitação anual, que varia entre 1.500 e 1.800 mm. Estação seca: De maio a setembro, com precipitações escassas e baixa umidade relativa do ar. · · · · · · · · · · A distribuição daschuvas é caracterizada por: Alta intensidade pluviométrica nos meses de dezembro a março, com valores médios mensais entre 200 e 300 mm. Ocorrência frequente de chuvas convectivas de alta intensidade e curta duração. Erosividade das chuvas elevada, com valores entre 500 e 2000 MJ·mm/ha·h nos meses mais chuvosos. Esta distribuição irregular das chuvas, com concentração em um período específico do ano e ocorrência de eventos de alta intensidade, aumenta significativamente o potencial erosivo, tornando essencial a adoção de práticas conservacionistas como o terraceamento. 3.2 Solos Predominantes e suas Propriedades Os solos predominantes no cerrado tocantinense incluem: Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA): Ocupam aproximadamente 40% da área do estado. São solos profundos, bem drenados, com textura média a argilosa, alta permeabilidade e baixa fertilidade natural. Apresentam boa resistência à erosão quando em relevo plano a suave ondulado, mas tornam-se susceptíveis em relevos mais declivosos. Latossolos Vermelhos (LV): Ocupam cerca de 15% da área. São solos profundos, bem drenados, com textura argilosa a muito argilosa, alta permeabilidade e baixa fertilidade natural. Apresentam boa resistência à erosão. Plintossolos: Ocupam aproximadamente 12% da área, principalmente nas planícies aluviais. São solos com drenagem restrita, presença de plintita (material rico em ferro) e susceptibilidade à erosão moderada a alta. Neossolos Quartzarênicos (Areias Quartzosas): Ocupam cerca de 10% da área. São solos profundos, excessivamente drenados, com textura arenosa, baixa fertilidade natural e alta susceptibilidade à erosão. Cambissolos: Ocupam aproximadamente 8% da área. São solos pouco desenvolvidos, com horizonte B incipiente, profundidade variável, drenagem moderada a boa e alta susceptibilidade à erosão. Argissolos (Podzólicos): Ocupam cerca de 7% da área. São solos com horizonte B textural, profundidade variável, drenagem moderada e susceptibilidade à erosão moderada a alta. · · · · · · · · · 3.3 Desafios Específicos para Conservação do Solo na Região Os principais desafios para a conservação do solo no cerrado tocantinense incluem: Regime pluviométrico: A concentração de chuvas intensas em um período específico do ano aumenta o potencial erosivo. Relevo: Embora predominem áreas de relevo plano a suave ondulado, existem áreas significativas com relevo ondulado a forte ondulado, aumentando o potencial erosivo. Solos susceptíveis à erosão: Alguns solos, como os Neossolos Quartzarênicos e Cambissolos, apresentam alta susceptibilidade à erosão. Expansão agrícola: A rápida expansão da fronteira agrícola, com conversão de áreas de vegetação nativa em áreas agrícolas, aumenta o risco de erosão. Manejo inadequado do solo: Práticas como o preparo excessivo do solo, ausência de cobertura vegetal e cultivo morro abaixo aumentam significativamente as perdas de solo por erosão. Alternância entre períodos secos e chuvosos: Esta característica climática dificulta a manutenção de cobertura vegetal adequada durante todo o ano, aumentando a exposição do solo à erosão no início do período chuvoso. Diante destes desafios, o dimensionamento adequado de terraços, considerando as especificidades locais, torna-se fundamental para a conservação do solo e a sustentabilidade dos sistemas produtivos no cerrado tocantinense. 4. DIMENSIONAMENTO DE TERRAÇOS 4.1 Princípios Básicos de Dimensionamento O dimensionamento adequado de terraços é fundamental para garantir sua eficiência na conservação do solo e da água. Os princípios básicos que orientam este dimensionamento incluem: Cálculo da quantidade de enxurrada: O dimensionamento do sistema é feito em função do potencial de geração de enxurradas quando da ocorrência de chuvas intensas. Delimitação da área de atuação: Um sistema de terraceamento deve ser locado em um local protegido da introdução de água que não aquela efetivamente caída · · · · · · · · sobre o local considerado, como uma microbacia ou área protegida por divisores de água naturais. Consideração das características do solo: Aspectos como susceptibilidade à erosão, capacidade de infiltração de água e propriedades físicas do solo devem ser considerados. Análise do relevo: A declividade e o comprimento das vertentes influenciam diretamente o dimensionamento dos terraços. Avaliação do sistema de produção: O tipo de cultura, o manejo dos restos culturais e o preparo do solo afetam o potencial erosivo e devem ser considerados no dimensionamento. 4.2 Fórmula de Bertoni e seus Parâmetros A fórmula mais utilizada no Brasil para o cálculo do espaçamento vertical entre terraços é a equação proposta por Bertoni (1978): EV = 0,4518 · K₁ · D^0,58 · [(u + m)/2] Onde: - EV = espaçamento vertical entre terraços, em metros - K₁ = índice de erosão, variável para cada tipo de solo (tabelado) - D = declive do terreno, em porcentagem - u = fator de uso do solo (tabelado) - m = fator de preparo do solo e manejo de restos culturais (tabelado) 4.2.1 Índice de Erosão (K₁) O índice de erosão (K₁) varia conforme o tipo de solo e suas características físicas. Para os solos do cerrado tocantinense, os valores de K₁ são: Grupo A (Latossolos Vermelhos, Latossolos Vermelho-Amarelos): K₁ = 1,25 Solos profundos (>2m) ou muito profundos (>1m) Alta taxa de infiltração, bem drenados Textura argilosa a muito argilosa Razão textural 1,5 Grupo D (Solos Litólicos, Areias Quartzosas): K₁ = 0,75 Solos rasos (0,25-0,5m) a moderadamente profundos (0,5-1m) Drenagem variável 4.2.2 Fator de Uso da Terra (u) O fator de uso da terra (u) varia conforme o tipo de cultura: Grupo 1 (Feijão, mandioca, mamona): u = 0,50 Grupo 2 (Amendoim, algodão, arroz, alho, cebola, girassol, fumo): u = 0,75 Grupo 3 (Soja, batatinha, melancia, abóbora, melão, leguminosas para adubação verde): u = 1,00 Grupo 4 (Milho, sorgo, cana-de-açúcar, trigo, aveia, centeio, cevada, outras culturas de inverno, frutíferas de ciclo curto): u = 1,25 Grupo 5 (Banana, café, citros, frutíferas permanentes): u = 1,50 Grupo 6 (Pastagens e/ou capineiras): u = 1,75 Grupo 7 (Reflorestamento, cacau, seringueira): u = 2,00 4.2.3 Fator de Preparo do Solo e Manejo de Restos Culturais (m) O fator de preparo do solo e manejo de restos culturais (m) varia conforme as práticas adotadas: Grupo 1 (Grade pesada ou enxada rotativa + grade niveladora, restos incorporados ou queimados): m = 0,50 Grupo 2 (Arado de discos ou aivecas + grade niveladora, restos incorporados ou queimados): m = 0,75 Grupo 3 (Grade leve + grade niveladora, restos parcialmente incorporados com ou sem rotação de culturas): m = 1,00 Grupo 4 (Arado escarificador + grade niveladora, restos parcialmente incorporados com ou sem rotação de culturas): m = 1,50 Grupo 5 (Sem preparo, plantio direto, restos na superfície do terreno): m = 2,00 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4.3 Espaçamento Vertical e Horizontal entre Terraços O espaçamento vertical (EV) entre terraços, calculado pela fórmula de Bertoni, representa a diferença de nível entre dois terraços consecutivos. A partir do EV, pode-se calcular o espaçamento horizontal (EH), que representa a distância em linha reta entre dois terraços: EH = (100 · EV) / D Onde: - EH = espaçamento horizontal entre terraços, em metros - EV = espaçamento vertical entre terraços, em metros - D = declive do terreno, em porcentagem O espaçamento entre terraços deve considerar também aspectos práticos, como a largura dos implementos agrícolas utilizados e a necessidade de manobras de máquinas. Em geral, recomenda-se que o espaçamento horizontalseja múltiplo da largura dos implementos, para facilitar as operações agrícolas. 5. TERRAÇOS EM NÍVEL 5.1 Características e Aplicações Os terraços em nível, também chamados de terraços de retenção, são construídos seguindo as curvas de nível do terreno, sem gradiente longitudinal. Suas principais características incluem: Seção transversal: Pode ser triangular, parabólica ou trapezoidal, dependendo do tipo de terraço (base estreita, média ou larga). Função principal: Reter a água da chuva, favorecendo sua infiltração no solo e reduzindo o escoamento superficial. Capacidade de armazenamento: Deve ser dimensionada para armazenar o volume de enxurrada gerado por chuvas intensas com período de retorno adequado (geralmente 10 anos). Ausência de canais escoadouros: Como não há escoamento longitudinal, não são necessários canais escoadouros. Os terraços em nível são especialmente indicados para: Solos com boa permeabilidade, como os Latossolos que predominam no cerrado tocantinense. Áreas com precipitações moderadas ou onde a conservação da água no solo é prioritária. · · · · · · Declives de até 12%, sendo mais eficientes em declives menores (até 8%). Culturas que se beneficiam da maior disponibilidade de água no solo, como soja, milho e outras culturas anuais. 5.2 Vantagens e Limitações Vantagens dos Terraços em Nível: Conservação da água no solo: Ao reter a água da chuva, aumentam a disponibilidade de água para as culturas, aspecto particularmente importante no cerrado tocantinense, que apresenta períodos de déficit hídrico. Não necessitam de locais para escoamento do excesso de água: Dispensam a construção e manutenção de canais escoadouros, simplificando o sistema. Menor complexidade de construção: São mais simples de locar e construir, pois seguem exatamente as curvas de nível. Recarga do lençol freático: Ao aumentar a infiltração de água no solo, contribuem para a recarga dos aquíferos. Limitações dos Terraços em Nível: Maior risco de rompimento: Em eventos de chuvas muito intensas, podem ocorrer transbordamentos e rompimentos, especialmente se não forem adequadamente dimensionados ou mantidos. Exigência de limpezas mais frequentes: O acúmulo de sedimentos no canal pode reduzir sua capacidade de armazenamento, exigindo limpezas periódicas. Limitações em solos com baixa permeabilidade: Em solos com infiltração lenta, pode ocorrer saturação do canal e aumento do risco de rompimento. Menor eficiência em áreas com precipitações muito intensas: Em regiões com chuvas de alta intensidade, como pode ocorrer no cerrado tocantinense durante o período chuvoso, o risco de transbordamento pode ser elevado. 5.3 Dimensionamento Específico O dimensionamento de terraços em nível envolve duas etapas principais: 5.3.1 Cálculo do Espaçamento entre Terraços Utiliza-se a fórmula de Bertoni para calcular o espaçamento vertical (EV) e, a partir deste, o espaçamento horizontal (EH), conforme descrito anteriormente. · · · · · · · · · · 5.3.2 Dimensionamento da Seção Transversal A seção transversal do terraço deve ser dimensionada para armazenar o volume de enxurrada gerado por uma chuva de projeto. As dimensões recomendadas para terraços em nível no cerrado tocantinense são: Terraços de Base Larga (declives de 2 a 8%): Profundidade do canal: 0,40 - 0,60 m Largura do canal: 3,0 - 4,0 m Altura do camalhão: 0,40 - 0,60 m Largura do camalhão: 3,0 - 4,0 m Volume de corte: 0,60 - 1,20 m³/m Volume de aterro: 0,60 - 1,20 m³/m Terraços de Base Média (declives de 8 a 12%): Profundidade do canal: 0,60 - 0,80 m Largura do canal: 2,0 - 3,0 m Altura do camalhão: 0,60 - 0,80 m Largura do camalhão: 2,0 - 3,0 m Volume de corte: 0,60 - 1,20 m³/m Volume de aterro: 0,60 - 1,20 m³/m Terraços de Base Estreita (declives de 12 a 18%): Profundidade do canal: 0,80 - 1,00 m Largura do canal: 1,0 - 2,0 m Altura do camalhão: 0,80 - 1,00 m Largura do camalhão: 1,0 - 2,0 m Volume de corte: 0,40 - 1,00 m³/m Volume de aterro: 0,40 - 1,00 m³/m · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 6. TERRAÇOS EM DESNÍVEL (GRADIENTE) 6.1 Características e Aplicações Os terraços em desnível, também chamados de terraços de drenagem ou com gradiente, são construídos com uma pequena declividade longitudinal, que permite o escoamento controlado do excesso de água. Suas principais características incluem: Seção transversal: Similar aos terraços em nível, pode ser triangular, parabólica ou trapezoidal. Gradiente longitudinal: Varia geralmente entre 0,1% e 0,8%, dependendo do tipo de solo, comprimento do terraço e volume de água a ser escoado. Função principal: Interceptar o escoamento superficial e conduzir o excesso de água para canais escoadouros adequadamente protegidos. Necessidade de canais escoadouros: Exigem a construção e manutenção de estruturas para receber e conduzir com segurança a água proveniente dos terraços. Os terraços em desnível são especialmente indicados para: Solos com permeabilidade moderada a baixa, como alguns Argissolos e Cambissolos presentes no cerrado tocantinense. Áreas com precipitações intensas, onde o volume de enxurrada pode exceder a capacidade de infiltração do solo. Declives de até 20%, sendo mais comuns em declives entre 8% e 18%. Situações onde o risco de rompimento de terraços em nível é elevado. 6.2 Vantagens e Limitações Vantagens dos Terraços em Desnível: Menor risco de rompimento: Ao permitir o escoamento controlado do excesso de água, reduzem o risco de transbordamento e rompimento. Maior eficiência em áreas com precipitações intensas: São mais adequados para regiões com chuvas de alta intensidade, como ocorre no cerrado tocantinense durante o período chuvoso. Adaptabilidade a solos com menor permeabilidade: Funcionam bem em solos onde a infiltração é mais lenta, pois não dependem exclusivamente da capacidade de infiltração do solo. · · · · · · · · · · · Limitações dos Terraços em Desnível: Necessidade de canais escoadouros: Exigem a construção e manutenção de estruturas adequadas para receber e conduzir a água, aumentando a complexidade e o custo do sistema. Maior dificuldade de locação: A marcação do gradiente adequado torna a locação mais complexa que a dos terraços em nível. Menor conservação de água no solo: Parte da água da chuva é conduzida para fora da área, reduzindo a disponibilidade para as culturas. Risco de erosão nos canais escoadouros: Se não forem adequadamente dimensionados e protegidos, os canais escoadouros podem sofrer erosão, comprometendo todo o sistema. 6.3 Dimensionamento Específico O dimensionamento de terraços em desnível envolve três etapas principais: 6.3.1 Cálculo do Espaçamento entre Terraços Utiliza-se a fórmula de Bertoni para calcular o espaçamento vertical (EV) e, a partir deste, o espaçamento horizontal (EH), conforme descrito anteriormente. 6.3.2 Dimensionamento da Seção Transversal A seção transversal é similar à dos terraços em nível, com as mesmas dimensões recomendadas para cada faixa de declividade. 6.3.3 Cálculo do Gradiente Adequado O gradiente longitudinal deve ser suficiente para permitir o escoamento da água sem causar erosão no canal do terraço. Os gradientes recomendados para o cerrado tocantinense variam conforme o tipo de solo e o comprimento do terraço: Latossolos com textura argilosa: Comprimento 250 m: 0,3 - 0,4% Latossolos com textura média: Comprimento 250 m: 0,4 - 0,5% Argissolos (Podzólicos) com textura argilosa: Comprimento 250 m: 0,5 - 0,6% Argissolos (Podzólicos) com textura média: Comprimento 250 m: 0,6 - 0,7% Cambissolos: Comprimento> 250 m: 0,7 - 0,8% 6.4 Dimensionamento de Canais Escoadouros Os canais escoadouros são estruturas essenciais para os terraços em desnível, pois recebem e conduzem o excesso de água com segurança. Seu dimensionamento deve considerar: Vazão máxima: Calculada com base na área de contribuição e na intensidade da chuva de projeto. Velocidade não erosiva: A velocidade da água no canal não deve exceder a velocidade não erosiva para o tipo de revestimento utilizado. Seção transversal: Geralmente trapezoidal, dimensionada para conduzir a vazão máxima com segurança. Proteção: Os canais devem ser protegidos com vegetação densa (gramíneas) ou, em casos de maior vazão ou declividade, com estruturas físicas como pedras, concreto ou gabiões. · · · · · · · · · · · · · · · · · 7. EXEMPLOS PRÁTICOS DE DIMENSIONAMENTO 7.1 Exemplo 1: Dimensionamento de Terraço em Nível para Cultura de Soja Dados do problema: Local: Região central do Tocantins (cerrado tocantinense) Solo: Latossolo Vermelho-Amarelo (LVa) - Grupo A (Ki = 1,25) Declividade do terreno: 6% Cultura: Soja (u = 1,00) Sistema de preparo do solo: Grade leve + grade niveladora, com restos culturais parcialmente incorporados (m = 1,00) Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Aplicando a fórmula de Bertoni: EV = 0,4518 · Ki · D^0,58 · [(u + m)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 6^0,58 · [(1,00 + 1,00)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 2,64 · 1,00 EV = 0,4518 · 1,25 · 2,64 · 1,00 EV = 1,49 metros Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): EH = (100 · EV) / D EH = (100 · 1,49) / 6 EH = 149 / 6 EH = 24,83 metros Conclusão: Para uma área de cultivo de soja em Latossolo Vermelho-Amarelo com 6% de declividade no cerrado tocantinense, recomenda-se a construção de terraços em nível com espaçamento vertical de 1,49 metros e espaçamento horizontal de 24,83 metros. Como a declividade está entre 2% e 8%, recomenda-se utilizar terraços de base larga. · · · · · 7.2 Exemplo 2: Dimensionamento de Terraço em Desnível para Cultura de Milho Dados do problema: Local: Região norte do Tocantins (cerrado tocantinense) Solo: Podzólico Vermelho-Amarelo (PV) - Grupo B (Ki = 1,10) Declividade do terreno: 10% Cultura: Milho (u = 1,25) Sistema de preparo do solo: Arado de discos + grade niveladora, com restos culturais incorporados (m = 0,75) Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Aplicando a fórmula de Bertoni: EV = 0,4518 · Ki · D^0,58 · [(u + m)/2] EV = 0,4518 · 1,10 · 10^0,58 · [(1,25 + 0,75)/2] EV = 0,4518 · 1,10 · 3,80 · 1,00 EV = 0,4518 · 1,10 · 3,80 · 1,00 EV = 1,89 metros Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): EH = (100 · EV) / D EH = (100 · 1,89) / 10 EH = 189 / 10 EH = 18,9 metros Cálculo do Gradiente: Considerando um terraço com comprimento de 200 metros em solo Podzólico com textura argilosa, o gradiente recomendado é de 0,4 a 0,5%. Adotando 0,5%, a diferença de nível entre o início e o fim do terraço será: Diferença de nível = 200 · 0,005 = 1,0 metro · · · · · Conclusão: Para uma área de cultivo de milho em Podzólico Vermelho-Amarelo com 10% de declividade no cerrado tocantinense, recomenda-se a construção de terraços em desnível com espaçamento vertical de 1,89 metros, espaçamento horizontal de 18,9 metros e gradiente de 0,5%. Como a declividade está entre 8% e 12%, recomenda-se utilizar terraços de base média. 7.3 Exemplo 3: Dimensionamento de Terraço para Sistema de Plantio Direto em Área de Pastagem Convertida Dados do problema: Local: Região sudoeste do Tocantins (cerrado tocantinense) Solo: Latossolo Vermelho (LV) - Grupo A (Ki = 1,25) Declividade do terreno: 4% Cultura: Pastagem convertida para plantio direto de soja (u = 1,00) Sistema de preparo do solo: Plantio direto, com restos culturais na superfície (m = 2,00) Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Aplicando a fórmula de Bertoni: EV = 0,4518 · Ki · D^0,58 · [(u + m)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 4^0,58 · [(1,00 + 2,00)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 2,00 · 1,50 EV = 0,4518 · 1,25 · 2,00 · 1,50 EV = 1,69 metros Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): EH = (100 · EV) / D EH = (100 · 1,69) / 4 EH = 169 / 4 EH = 42,25 metros · · · · · Conclusão: Para uma área de pastagem convertida para plantio direto de soja em Latossolo Vermelho com 4% de declividade no cerrado tocantinense, recomenda-se a construção de terraços em nível com espaçamento vertical de 1,69 metros e espaçamento horizontal de 42,25 metros. Como a declividade está entre 2% e 8%, recomenda-se utilizar terraços de base larga. 7.4 Exemplo 4: Dimensionamento de Terraço em Área com Alta Declividade para Fruticultura Dados do problema: Local: Região leste do Tocantins (cerrado tocantinense) Solo: Cambissolo (C) - Grupo C (Ki = 0,90) Declividade do terreno: 15% Cultura: Banana (u = 1,50) Sistema de preparo do solo: Arado escarificador + grade niveladora (m = 1,50) Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Aplicando a fórmula de Bertoni: EV = 0,4518 · Ki · D^0,58 · [(u + m)/2] EV = 0,4518 · 0,90 · 15^0,58 · [(1,50 + 1,50)/2] EV = 0,4518 · 0,90 · 4,96 · 1,50 EV = 0,4518 · 0,90 · 4,96 · 1,50 EV = 3,02 metros Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): EH = (100 · EV) / D EH = (100 · 3,02) / 15 EH = 302 / 15 EH = 20,13 metros · · · · · Cálculo do Gradiente: Considerando um terraço com comprimento de 150 metros em Cambissolo, o gradiente recomendado é de 0,6 a 0,7%. Adotando 0,6%, a diferença de nível entre o início e o fim do terraço será: Diferença de nível = 150 · 0,006 = 0,9 metro Conclusão: Para uma área de cultivo de banana em Cambissolo com 15% de declividade no cerrado tocantinense, recomenda-se a construção de terraços em desnível com espaçamento vertical de 3,02 metros, espaçamento horizontal de 20,13 metros e gradiente de 0,6%. Como a declividade está entre 12% e 18%, recomenda-se utilizar terraços de base estreita. 7.5 Exemplo 5: Comparação entre Terraços em Nível e em Desnível para uma Mesma Área Dados do problema: Local: Região central do Tocantins (cerrado tocantinense) Solo: Latossolo Vermelho-Amarelo (LVa) - Grupo A (Ki = 1,25) Declividade do terreno: 8% Cultura: Milho (u = 1,25) Sistema de preparo do solo: Grade leve + grade niveladora (m = 1,00) Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Aplicando a fórmula de Bertoni: EV = 0,4518 · Ki · D^0,58 · [(u + m)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 8^0,58 · [(1,25 + 1,00)/2] EV = 0,4518 · 1,25 · 3,25 · 1,125 EV = 0,4518 · 1,25 · 3,25 · 1,125 EV = 2,06 metros Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): EH = (100 · EV) / D EH = (100 · 2,06) / 8 · · · · · EH = 206 / 8 EH = 25,75 metros Análise Comparativa: Terraço em Nível: - Vantagens: Maior retenção de água no solo, beneficiando o desenvolvimento do milho em períodos de estiagem, comuns no cerrado tocantinense. - Desvantagens: Maior risco de rompimento em eventos de chuvas intensas, que podem ocorrer no período chuvoso (outubro a abril). - Recomendação: Construir camalhões mais reforçados e realizar manutenção periódica, especialmente antes do período chuvoso. Terraço em Desnível (com gradiente de 0,5%): - Vantagens: Menor risco de rompimento, adequado para áreas com histórico de chuvas intensas. - Desvantagens: Necessidade de construção de canais escoadouros adequadamente dimensionados e protegidos. - Recomendação: Utilizar vegetação para proteção dos canais escoadouros e construir bacias de contenção para reduzir a velocidade da água. Conclusão: Para esta área específica, com declividade de 8% (limite entre terraços de base larga e média), a escolha entre terraços em nível ou em desnível dependerá principalmente do regime pluviométrico local e da capacidade de infiltração do solo. Para solos com boa permeabilidade, como é o caso dos Latossolos do cerrado tocantinense, e em áreas onde não há histórico de chuvas extremamente intensas, os terraços em nível seriam mais recomendados, pois contribuem para a conservação da água no solo, fator crítico para a região. 8. IMPLEMENTAÇÃO E MANUTENÇÃO 8.1 Equipamentos e Técnicas de Construção A construção de terraçosno cerrado tocantinense pode ser realizada com diferentes equipamentos, dependendo do tipo de terraço, das condições do terreno e da disponibilidade de maquinário: 8.1.1 Equipamentos para Construção de Terraços Arado terraceador: Implemento específico para construção de terraços, especialmente os de base larga e média. Permite a construção em uma única operação ou em passadas sucessivas. · Arado reversível: Utilizado principalmente para terraços de base estreita. Exige várias passadas para formar o canal e o camalhão. Motoniveladora: Adequada para terraços de base larga em áreas com declives suaves. Permite bom controle da conformação do terraço. Trator de esteira com lâmina frontal: Utilizado principalmente para terraços em patamar e em áreas com declives acentuados. Pá carregadeira: Pode ser utilizada como alternativa em pequenas áreas ou para ajustes localizados. 8.1.2 Técnicas de Construção Marcação das curvas de nível ou em gradiente: Utilizando equipamentos como nível ótico, nível de mangueira ou GPS com RTK, marca-se a linha por onde passará o centro do canal do terraço. Construção do canal e do camalhão: A terra removida do canal é depositada para formar o camalhão, geralmente na parte inferior do terraço. Compactação do camalhão: Especialmente importante em terraços de base estreita, para aumentar sua resistência. Ajustes finais: Correção de imperfeições, garantindo a uniformidade do canal e do camalhão. 8.1.3 Épocas Recomendadas para Construção No cerrado tocantinense, recomenda-se a construção de terraços nos seguintes períodos: Final do período chuvoso (abril-maio): O solo ainda apresenta umidade adequada para o trabalho, mas não está excessivamente úmido. Início do período seco (maio-junho): Permite que o sistema esteja pronto antes do início das chuvas intensas. Evitar construção durante o período chuvoso intenso (dezembro-março): O excesso de umidade dificulta as operações e pode comprometer a qualidade da construção. · · · · · · · · · · · 8.2 Integração com Outras Práticas Conservacionistas O terraceamento deve ser integrado a outras práticas conservacionistas para maximizar sua eficiência: 8.2.1 Práticas Vegetativas Plantio em contorno: Cultivo seguindo as curvas de nível, perpendicular ao sentido do declive. Rotação de culturas: Alternância de culturas com diferentes sistemas radiculares e exigências nutricionais. Plantas de cobertura: Utilização de espécies como milheto, braquiária, crotalária e feijão-guandu para proteger o solo durante o período de entressafra. Sistema plantio direto: Manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo e mínimo revolvimento. Cultivo em faixas: Alternância de culturas em faixas seguindo as curvas de nível. 8.2.2 Práticas Edáficas Adubação verde: Incorporação de leguminosas para melhorar a estrutura e fertilidade do solo. Calagem e gessagem: Correção da acidez e melhoria das condições químicas do solo. Adubação equilibrada: Fornecimento de nutrientes conforme as necessidades das culturas e as características do solo. 8.2.3 Práticas Mecânicas Complementares Subsolagem: Rompimento de camadas compactadas para melhorar a infiltração de água. Bacias de contenção (barraginhas): Pequenas bacias construídas para captar água de enxurrada, complementando o sistema de terraceamento. Canais divergentes: Estruturas para desviar o excesso de água de áreas críticas. 8.3 Manutenção e Monitoramento A manutenção regular dos terraços é essencial para garantir sua eficiência e durabilidade: · · · · · · · · · · · 8.3.1 Inspeções Periódicas Antes do período chuvoso (setembro-outubro): Verificação geral do sistema, identificação e correção de pontos críticos. Durante o período chuvoso: Monitoramento após eventos de chuvas intensas, identificação de possíveis rompimentos ou transbordamentos. Após o período chuvoso: Avaliação dos danos e planejamento das manutenções necessárias. 8.3.2 Principais Atividades de Manutenção Desassoreamento dos canais: Remoção de sedimentos acumulados, que reduzem a capacidade de armazenamento ou condução de água. Reconstrução de trechos rompidos: Reparo imediato de pontos onde ocorreram rompimentos. Reforço do camalhão: Adição de terra em pontos onde o camalhão apresenta altura insuficiente. Controle de erosão em canais escoadouros: Manutenção da vegetação de proteção e reparo de pontos com erosão. Controle de formigueiros e tocas de animais: Eliminação de formigueiros e tocas que podem comprometer a estrutura dos terraços. 8.3.3 Monitoramento da Eficiência Avaliação das perdas de solo: Instalação de parcelas experimentais para quantificar as perdas de solo e água. Monitoramento da umidade do solo: Verificação do efeito dos terraços na conservação da água no solo. Avaliação da produtividade das culturas: Comparação da produtividade em áreas com e sem terraceamento. Análise da qualidade da água nos canais escoadouros: Verificação da turbidez e presença de sedimentos como indicadores da eficiência do sistema. · · · · · · · · · · · · 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS 9.1 Tendências e Inovações no Terraceamento Agrícola O terraceamento agrícola, embora seja uma prática conservacionista tradicional, continua evoluindo com novas abordagens e tecnologias: 9.1.1 Terraceamento de Precisão A utilização de tecnologias de agricultura de precisão, como GPS com RTK (Real Time Kinematic), sistemas de informações geográficas (SIG) e modelos digitais de elevação, permite o planejamento e a construção de terraços com maior precisão, considerando a variabilidade espacial do terreno e otimizando o sistema. 9.1.2 Integração com Sistemas Conservacionistas A integração do terraceamento com sistemas conservacionistas como o plantio direto, a integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e o manejo de bacias hidrográficas tem mostrado resultados promissores, maximizando os benefícios de cada prática. 9.1.3 Terraços Ecológicos Conceito que integra o terraceamento com a preservação de faixas de vegetação nativa, criando corredores ecológicos e aumentando a biodiversidade, além de contribuir para a conservação do solo e da água. 9.1.4 Monitoramento Remoto Utilização de drones, imagens de satélite e sensores para monitorar a eficiência dos sistemas de terraceamento, identificar pontos críticos e planejar manutenções preventivas. 9.2 Recomendações Específicas para o Cerrado Tocantinense Considerando as características específicas do cerrado tocantinense, algumas recomendações adicionais são importantes: 9.2.1 Adaptação ao Regime Pluviométrico Dimensionamento conservador: Considerando a ocorrência de chuvas intensas concentradas no período de outubro a abril, é recomendável adotar fatores de segurança no dimensionamento dos terraços. · Manutenção preventiva: Realizar manutenções antes do início do período chuvoso (setembro-outubro) para garantir a eficiência do sistema. Combinação de terraços em nível e em desnível: Em áreas extensas ou com variabilidade de solos, pode ser vantajoso combinar os dois tipos de terraços, adaptando-os às condições locais. 9.2.2 Adaptação aos Solos Predominantes Latossolos: Em áreas com Latossolos, que predominam no cerrado tocantinense e apresentam boa permeabilidade, os terraços em nível são geralmente mais indicados, contribuindo para a conservação da água no solo. Plintossolos e Cambissolos: Em áreas com estes solos, que apresentam drenagem mais restrita, os terraços em desnível podem ser mais adequados, especialmente em declives mais acentuados. Neossolos Quartzarênicos: Em áreas com solos arenosos, além do terraceamento, é fundamental adotar práticas que aumentem a cobertura do solo e a matéria orgânica, como o plantio direto e a rotação de culturas. 9.2.3 Integração com a Gestão Hídrica Barraginhas complementares: Em pontos estratégicos, a construção de pequenas bacias de contenção (barraginhas) pode complementar o sistema de terraceamento, aumentando a captação e infiltração de água. Proteçãode nascentes e cursos d'água: O terraceamento deve ser planejado considerando a proteção de áreas sensíveis, como nascentes, veredas e cursos d'água, comuns no cerrado tocantinense. Aproveitamento da água armazenada: Em terraços de retenção, a água armazenada pode ser utilizada para irrigação suplementar em períodos críticos, através de sistemas de bombeamento. 9.2.4 Monitoramento e Adaptação Contínua Avaliação periódica: Realizar avaliações periódicas da eficiência do sistema, considerando aspectos como perdas de solo, conservação de água e produtividade das culturas. Adaptação às mudanças climáticas: Considerar cenários de intensificação de eventos extremos (chuvas intensas e secas prolongadas) no planejamento e dimensionamento dos sistemas de terraceamento. · · · · · · · · · · Compartilhamento de experiências: Promover o intercâmbio de experiências entre produtores, técnicos e pesquisadores para aprimorar continuamente as práticas de terraceamento no cerrado tocantinense. O dimensionamento adequado de terraços, considerando as especificidades do cerrado tocantinense, é fundamental para a conservação do solo e da água, contribuindo para a sustentabilidade dos sistemas produtivos e a preservação dos recursos naturais da região. 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERTONI, J.; LOMBARDI NETO, F. Conservação do solo. 9. ed. São Paulo: Ícone, 2014. 355p. EMBRAPA. Práticas de conservação de solo e água. Documentos, 85. Embrapa Cerrados, 2001. EMBRAPA. Terraceamento agrícola. Circular Técnica, 32. Embrapa Solos, 2006. LOMBARDI NETO, F. et al. Manual de terraceamento agrícola. Campinas: CATI, 1991. 102p. PRUSKI, F.F. Conservação de solo e água: Práticas mecânicas para o controle da erosão hídrica. 2. ed. Viçosa: UFV, 2009. 279p. RESENDE, M.; CURI, N.; REZENDE, S.B.; CORRÊA, G.F. Pedologia: base para distinção de ambientes. 5. ed. Lavras: UFLA, 2007. 322p. SEPLAN-TO. Atlas do Tocantins: subsídios ao planejamento da gestão territorial. 6. ed. Palmas: Seplan, 2012. SILVA, A.M.; SCHULZ, H.E.; CAMARGO, P.B. Erosão e hidrossedimentologia em bacias hidrográficas. 2. ed. São Carlos: RiMa, 2007. 158p. WADT, P.G.S. et al. Práticas de conservação do solo e recuperação de áreas degradadas. Rio Branco: Embrapa Acre, 2003. 29p. · DIMENSIONAMENTO DE TERRAÇOS EM NÍVEL E EM DESNÍVEL Aula Avançada para Estudantes de Agronomia - Cerrado Tocantinense SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 2. CONCEITOS FUNDAMENTAIS SOBRE TERRAÇOS AGRÍCOLAS 2.1 Definição e Objetivos do Terraceamento 2.2 Classificação dos Terraços 2.2.1 Quanto à função 2.2.2 Quanto ao processo de construção 2.2.3 Quanto à largura da base 2.3 Componentes Estruturais dos Terraços 3. CARACTERÍSTICAS DO CERRADO TOCANTINENSE 3.1 Clima e Regime Pluviométrico 3.2 Solos Predominantes e suas Propriedades 3.3 Desafios Específicos para Conservação do Solo na Região 4. DIMENSIONAMENTO DE TERRAÇOS 4.1 Princípios Básicos de Dimensionamento 4.2 Fórmula de Bertoni e seus Parâmetros 4.2.1 Índice de Erosão (K₁) 4.2.2 Fator de Uso da Terra (u) 4.2.3 Fator de Preparo do Solo e Manejo de Restos Culturais (m) 4.3 Espaçamento Vertical e Horizontal entre Terraços 5. TERRAÇOS EM NÍVEL 5.1 Características e Aplicações 5.2 Vantagens e Limitações Vantagens dos Terraços em Nível: Limitações dos Terraços em Nível: 5.3 Dimensionamento Específico 5.3.1 Cálculo do Espaçamento entre Terraços 5.3.2 Dimensionamento da Seção Transversal 6. TERRAÇOS EM DESNÍVEL (GRADIENTE) 6.1 Características e Aplicações 6.2 Vantagens e Limitações Vantagens dos Terraços em Desnível: Limitações dos Terraços em Desnível: 6.3 Dimensionamento Específico 6.3.1 Cálculo do Espaçamento entre Terraços 6.3.2 Dimensionamento da Seção Transversal 6.3.3 Cálculo do Gradiente Adequado 6.4 Dimensionamento de Canais Escoadouros 7. EXEMPLOS PRÁTICOS DE DIMENSIONAMENTO 7.1 Exemplo 1: Dimensionamento de Terraço em Nível para Cultura de Soja Dados do problema: Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): Conclusão: 7.2 Exemplo 2: Dimensionamento de Terraço em Desnível para Cultura de Milho Dados do problema: Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): Cálculo do Gradiente: Conclusão: 7.3 Exemplo 3: Dimensionamento de Terraço para Sistema de Plantio Direto em Área de Pastagem Convertida Dados do problema: Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): Conclusão: 7.4 Exemplo 4: Dimensionamento de Terraço em Área com Alta Declividade para Fruticultura Dados do problema: Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): Cálculo do Gradiente: Conclusão: 7.5 Exemplo 5: Comparação entre Terraços em Nível e em Desnível para uma Mesma Área Dados do problema: Cálculo do Espaçamento Vertical (EV): Cálculo do Espaçamento Horizontal (EH): Análise Comparativa: Conclusão: 8. IMPLEMENTAÇÃO E MANUTENÇÃO 8.1 Equipamentos e Técnicas de Construção 8.1.1 Equipamentos para Construção de Terraços 8.1.2 Técnicas de Construção 8.1.3 Épocas Recomendadas para Construção 8.2 Integração com Outras Práticas Conservacionistas 8.2.1 Práticas Vegetativas 8.2.2 Práticas Edáficas 8.2.3 Práticas Mecânicas Complementares 8.3 Manutenção e Monitoramento 8.3.1 Inspeções Periódicas 8.3.2 Principais Atividades de Manutenção 8.3.3 Monitoramento da Eficiência 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS 9.1 Tendências e Inovações no Terraceamento Agrícola 9.1.1 Terraceamento de Precisão 9.1.2 Integração com Sistemas Conservacionistas 9.1.3 Terraços Ecológicos 9.1.4 Monitoramento Remoto 9.2 Recomendações Específicas para o Cerrado Tocantinense 9.2.1 Adaptação ao Regime Pluviométrico 9.2.2 Adaptação aos Solos Predominantes 9.2.3 Integração com a Gestão Hídrica 9.2.4 Monitoramento e Adaptação Contínua 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS