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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2016.tde-20042016-113241
Documento
Autor
Nome completo
Maurício Ranzini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 1990
Orientador
Banca examinadora
Lima, Walter de Paula (Presidente)
Couto, Hilton Thadeu Zarate do
Vasques Filho, Julio
Título em português
BALANCO HIDRICO, CICLAGEM GEOQUIMICA DE NUTRIENTES E PERDAS DE SOLO EM DUAS MICROBACIAS REFLORESTADAS COM Eucalyptus saligna Smith, NO VALE DO PARAIBA, SP
Palavras-chave em português
Eucalipto - Balanço hídrico
Eucalipto - Ciclo de nutriente
Reflorestamento
Solo - Conservação
Resumo em português
Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito de preparos de solo diferenciados, aplicados em duas bacias hidrográficas experimentais reflorestadas com eucalipto, sobre o balanço hídrico, o escoamento direto, a qualidade da água, a ciclagem de nutrientes e as perdas de solo. As microbacias estão localizadas no Vale do Paraíba, Município de Santa Branca, Estado de São Paulo. Fazem parte da Fazenda Bela Vista III, que pertence à empresa FLORIN - Florestamento Integrado S.A. A microbacia A tem uma área de 7,2 ha, sendo 239 m2 (3,3% da área) de mata ciliar, com uma declividade média de 19, 6%; enquanto a área da microbacia B é de 5,5 ha, com 117 m2 (2,1% da área) de mata ciliar e a declividade média de 28,9%. As duas áreas foram plantadas com Eucalyptus saligna Smith, porém tiveram preparos de solo diferenciados: na microbacia A, o preparo de solo consistiu em roçada, queimada, e aração a 20 cm de profundidade com arado de disco; na microbacia B, o preparo de solo consistiu apenas em roçada, queimada, e coveamento manual. As microbacias tiveram as matas ciliares preservadas. A precipitação foi medida com um pluviógrafo tipo Helmann, de rotação semanal, que propiciou a tabulação dos dados de precipitacão diária, para as duas microbacias, três pluviômetros tipo Ville de Paris e um pluviômetro de acrílico marca Fretin, que contituiram a rede para a determinação, pela média aritmética, da precipitação semanal para as bacias. Para a amostragem de água das chuvas visando as análises físico-químicas foram instalados cinco coletores apropriados ao longo das duas microbacias. O deflúvio das microbacias foi obtido através da medição contínua da vazão, sendo utilizados dois linígrafos modelo Hidrologia, instalados um em cada estação fluviométrica. As amostras do deflúvio, em ambas microbacias, foram coletadas no vertedouro, com garrafas de polietileno, em intervalos semanais. As determinações dos elementos K+, Ca++ , Mg++, Fe++ e Na+, como parte da análise da água da chuva e do deflúvio, foram realizadas por meio de espectrofotômetro de absorção atômica. O N03- e P04-3 foram analisados por colorimetria, pelos métodos da brucina e do fosfomolibdato, respectivamente . O NH4+ foi determinado por titulação pelo método da destilação. Seguindo-se as normas da AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (1976), foram realizadas as análises de turbidez, condutividade elétrica e pH. Os valores da alcalinidade foram obtidos por titulação, e os valores de cor, por colorimetria, tendo-se como escala colorimétrica uma solução de platino-cobalto. A perda de solo foi calculada a partir da concentração semanal de sedimento, mais aquelas oriundas de chuvas isoladas. O material sedimentado, por ter se mostrado em muita pequena quantidade e de difícil quantificação, não foi mensurado. No entanto, acredita-se que a sua ausência na totalização da perda de solo não interfira, de forma significativa, na análise da comparação relativa das perdas de solo entre as duas microbacias estudadas. A microbacia B apresenta condições que favorecem o escoamento superficial, possibilitando a existência de áreas passiveis de erosão e formação de voçorocas. Já a microbacia A possui condições mais permeáveis do solo, as quais favorecem o escoamento subsuperficial. A evapotranspiração para a microbacia A foi de 82,8%, enquanto a microbacia B, durante o período estudado, mostrou uma taxa de 44,4%. Os fluxos mensais de nutrientes mostraram que existe um ganho de NH4+, NO3- e PO4-3 para ambas microbacias. O Ca++, Mg++, Fe++ e o Na+ apresentaram um balanço negativo . Já o K+ revelou um ganho na microbacia A, ao contrário da microbacia B. A contribuição relativa da precipitação ocorrida na área experimental em relação ao teor de nutrientes contidos numa árvore inteira, num tronco com casca e noutro sem casca, mostrou que a entrada de nitrogênio via precipitação foi significativa, enquanto as entradas de P04-3, K+, Ca++ e Mg++ estiveram abaixo do requerido, principalmente, se a exploração da árvore inteira for considerada. A produção de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que na microbacia A. Já a contribuição média devida às chuvas, nas perdas totais de solo da microbacia A atingiu apenas 4,89%; na microbacia B esta contribuição chegou a 40,56%. As medidas de preparo de solo e de cultivo mínimo, baseados na declividade média do terreno e na textura de solo; além da preservação das matas ciliares, adotadas previamente pela empresa, estão, aparentemente, sendo eficientes na conservação do solo, conforme os dados analisados no presente estudo.
Título em inglês
WATER BALANCE, NUTRIENT CYCLING AND SOIL LOSS IN TWO SMALL CATCHMENTS PLANTED WITH Eucalyptus saligna Smith, IN PARAÍBA RIVER VALLEY, SP
Palavras-chave em inglês
Eucalypt - Nutrient budget
Eucalypt - Water balance
Reforestation
Soil - Conservation
Resumo em inglês
The goal of this study is to estimate the effects of different managements applied to two experimental catchments with eucalypt plantations over the water balance, the nutrient cycling and the soil loss. The small catchments are located in Paraíba River Valley, in the Municipatily of Santa Branca, São Paulo State. They are part of III Bela Vista Forest Farm, from FLORIN - Integrated Forested company S. A. The A catchment has an area of 7.2 ha, with an average slope of 19.6%, while the area of the B catchment is 5.5 ha, and its average slope is 28.9%. Both areas were planted with Eucalyptus saligna Smith, but they had different site preparation: at catchment A, the plantation was preceded by a mechanical method of site preparation (plowing without harrowing); at catchment B. the plantation was established manually without soil preparation (slash burning). The small catchment the had riparian ecosystem preserved. The precipitation was measured with a Helmann type recording gage, with a week rotation, and four non-recording raingages. Average by arithmetic mean precipitation for the catchments was determined. Five adequate collectors were installed for the rainfall sampling aiming at the physical-chemical analysis. Streamflow was measured with 90° V-notch weirs containing a stage recorders installed one in each gaging station. The streamflow samples, in both small catchments, were collect weekly at the weir with polyethylene bottles. The determinations of K+, Ca++, Mg++, Fe++ and Na+ elements, as part of the rainfall and of the streamflow analysis, were made by spectrophotometry. N03- and P04-3 were analysed by colorimetry, using the brucina and phosphomolybdate methods, respectively. The NH4+ was analyzed by the distillation method. The loss of soil was calculated from the weekly sediment concentration. Additionally, the weirs were adapted with a semi-automatic sampling device to collect samples from higher stage to storm discharge. The sedimented material, being very tiny and in small quantity, was not measured. However, we believe that the absence at this part in the totalization of soil loss does not interfere in an essencial way in the comparative analysis of the soil loss between the two catchments. Catchment B presents conditions that favors surface runoff, allowing the existence of possible areas of erosion and gully formation. But catchment A has more permeable soil, which are favourable to the subsurface runoff. Evapotranspiration was 82.8% of the annual precipitation in catchment A, while for catchment B this percentage was 44.4%. The monthly flows of nutrients showed a gain of NH4+, N03- and P04-3 in both catchments. For Ca++, Mg++, Fe++ and the Na+ the balance was negative. But for K+ there was a gain in catchment A, and a loss in catchment B. The relative contribution of nutrient input in precipitation measured in this experimental area, in comparison with the nutrient contents of a whole tree, a trunk with bark, and a trunk without bark, showed that the input of nitrogen by precipitation was significant, while the inputs of P04-3, K+, Ca++ and Mg++ were below required amount, mainly if the exploration of the whole tree was considered. The production of suspended sediment was 2.5 times greater in the catchment B than in catchment A. But the average contribution due to the rain, in the total loss of the soil in catchment A reached only 4.89%; in the catchment B this contribution reached 40.56%. The method of site preparation and minimal cultivation, besides the policy of preserving riparian ecosystem, used routinely by the company are apparently being confirmed as adequate for soil and water conservation in the region.
 
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Mauricio_Ranzini.pdf (8.17 Mbytes)
Data de Publicação
2016-04-28
 
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