Revista Brasileira de Ciência do Solo (Apr 2008)
Estudo da erosão na microbacia do Ceveiro (Piracicaba, SP): II - Interpretação da tolerância de perda de solo utilizando o método do Índice de Tempo de Vida Erosion study in the Ceveiro watershed (Piracicaba, SP): II - Interpreting soil loss tolerance using the Soil Useful Life Index methodology
Abstract
A erosão acelerada do solo, um processo basicamente induzido pela ação antrópica, muito contribui para a degradação da qualidade das terras aráveis em todo o mundo, além de constituir a principal fonte não pontual de poluição dos recursos hídricos superficiais. Considerando a demanda efetiva pelo desenvolvimento de indicadores para avaliação do impacto da erosão na qualidade do solo em sistemas de produção agrícola, este trabalho teve por objetivo desenvolver um índice, com valor prognóstico, para ser aplicado como uma ferramenta de planejamento na interpretação da tolerância de perda de solo em áreas agrícolas. Foi desenvolvido o método designado "Índice de Tempo de Vida do Solo", para se proceder ao diagnóstico da erosão em uma área predominantemente utilizada com a cultura da cana-de-açúcar no município de Piracicaba (SP). Na realização do trabalho, foram empregados geotécnicas e métodos de análise geoestatística, sendo o processamento e a análise dos dados efetivados em ambiente de sistema de informação geográfica do tipo matricial. As taxas anuais médias de perda de solo foram estimadas em trabalho anterior, empregando a equação universal de perda de solo (EUPS), com ajuste dos fatores do modelo às condições locais da área de estudo. Nos cálculos do índice de tempo de vida do solo, foi presumida uma taxa de renovação de 0,2 mm ano-1 e foram analisadas duas profundidades, de 50 e de 100 cm, consideradas mínimas para o uso agrícola. A avaliação da espessura do solum revelou que, na área de estudo, predominam solos pouco profundos, com médias ponderadas pelas áreas de ocorrência de 78 cm, solos ocupados com cana-de-açúcar, e de 72 cm, solos ocupados com outros usos. A aplicação do índice de tempo de vida revelou que, adotando a profundidade crítica de 50 cm, o tempo de vida médio do solo nas áreas ocupadas com cana-de-açúcar é de 178 anos, e que, mantida a expectativa atual de perdas, pouco mais de 70 anos serão suficientes para degradar o recurso em cerca de 50 % da área cultivada com cana-de-açúcar (meia-vida do solo). Para a profundidade crítica de 100 cm, a situação se agrava, e o tempo de vida médio do solo nas áreas ocupadas com cana-de-açúcar cai para apenas 102 anos e a meia-vida para 42 anos. A aplicação do método possibilitou ainda estimar em cerca de 19 e de 74 % as proporções da área cultivada com cana-de-açúcar em que a atual situação já é de impacto permanente instalado (tempo de vida do solo zero), isto é, locais onde as taxas de perda de solo são superiores à taxa de renovação, e a espessura do solo já é inferior às profundidades críticas consideradas, no caso 50 m e 100 cm, respectivamente. Nas condições atuais de uso e manejo, a situação de conservação de recursos, em particular do solo, pôde ser caracterizada em apenas 7,6 ha ou em menos de 1 % da área com cana-de-açúcar. A taxa de renovação do solo foi superior às taxas estimadas de perdas por erosão. Em mais de 99 % da área ocupada com cana-de-açúcar, portanto, as taxas estimadas de perda de solo por erosão superam a taxa de renovação do solo (p > r), caracterizando a degradação de recursos. O índice proposto mostrou-se uma ferramenta promissora para interpretação da tolerância da perda de solo aplicada ao planejamento do uso agrícola em bases sustentáveis.Accelerated soil erosion, a process basically induced by human activities contributes greatly to the degradation of arable land quality throughout the world, and is the main non-point source of surface water resource pollution. Considering the effective demand for developing indicators to evaluate the impact of soil erosion on soil quality in agriculture production systems, the objective of this study was to develop an index with a predictive value to be applied as a planning tool for interpreting soil loss tolerance in agricultural areas. The "Soil Useful Life Index" was developed and applied to diagnose erosion in an area predominantly used for sugarcane cultivation in the Piracicaba county, São Paulo State, Brazil. Geotechnology and geostatistics analysis methods were used in this study and the data processed and analyzed in a geographic matrix information system. Average annual soil loss rates had been estimated in a previous study using the universal soil loss equation (USLE), adjusting the model factors to the local study conditions. A 0.2 mm year-1 renewal rate was assumed in the soil useful life index calculation, and two depths considered minimal for agricultural purposes (50 and 100 cm) were analyzed. The evaluation of soil thickness revealed that shallower soils are predominant in the study area, with average depths of 78 cm in areas occupied by sugarcane and 72 cm in areas used for other purposes. The application of the soil useful life index revealed that at the critical depth of 50 cm, the useful life of soils occupied by sugarcane is 178 years. By maintaining the current soil loss expectations, little more than 70 years will be sufficient to degrade 50 % of the area cultivated with sugarcane (soil half-life). The situation worsens at critical depths of 100 cm. Average soil useful life in areas occupied by sugarcane falls to only 102 years, and soil half-life is only 42 years. The method also permitted an estimation of the proportions of areas with sugarcane where the impact is already permanent (zero soil useful life) at 19 and 74 %, that is, where soil loss rates exceed the soil renewal rate, and soil thickness is already less than the critical depths considered, 50 and 100 cm, respectively. Furthermore, under the current use and management conditions, the resources conservation, that is the soil renewal rate is higher than the estimated soil loss rates by erosion, can be characterized in only 7.6 ha, or less than 1 % of the area under sugarcane. Therefore, in more than 99 % of the area occupied by sugarcane the estimated rates of soil loss by erosion exceed the soil renewal rate (p > r), characterizing a situation of resource degradation. The proposed index proved to be a promising tool for interpreting soil loss tolerance in the planning of sustainable agriculture.
Keywords
