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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.64.2018.tde-02052018-105320
Document
Author
Full name
Taciana Figueiredo Gomes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2017
Supervisor
Committee
Martinelli, Luiz Antonio (President)
Figueiredo, Ricardo de Oliveira
Lier, Quirijn de Jong van
Martins Filho, Marcilio Vieira
Teixeira Filho, José
Title in Portuguese
Dinâmica da erosão em uma microbacia coberta por cana-de-açúcar e floresta ripária
Keywords in Portuguese
Desagregação do solo
Escoamento superficial
Isótopos estáveis
Abstract in Portuguese
O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com uma área cultivada de aproximadamente 10 milhões de hectares. Em se tratando da sustentabilidade ambiental dessas áreas nota-se que há ainda um grande caminho a ser percorrido. Um dos problemas mais agudos é a erosão do solo e as suas implicações que trazem prejuízos ao produtor, à comunidade, à economia e ao meio ambiente. Neste estudo, objetivou-se investigar a erosão hídrica em uma microbacia de 6 hectares, nas duas vertentes cobertas por cana-de-açúcar, e com a presença de floresta na área ripária, em conformidade com o Código Florestal Brasileiro. Para isso, pluviômetros foram instalados para medir o volume e a intensidade das chuvas. A geração de escoamento superficial e da perda de solo foram estimados por parcelas instaladas nas duas vertentes cultivadas com cana-de-açúcar e na floresta ripária. Batimetria foi realizada no canal para avaliar o volume de sedimento depositado no riacho. A origem deste material foi determinada pelas composições isotópicas do carbono, expresso com ? 13C, utilizando-se como referência amostras de solo de áreas manejadas com cana-de-açúcar e floresta ripária. Nos estágios iniciais da cultura, a intensidade da chuva influenciou significativamente a ocorrência de escoamento e a desagregação do solo; que foram minimizadas com o crescimento da cana. Na floresta ripária, o escoamento superficial e a desagregação do solo ocorreram somente durante eventos intensos. Em uma das vertentes, cerca de 5% da precipitação anual foi drenada como escoamento superficial; na outra vertente, esta proporção aumentou para aproximadamente 11% e na floresta ripária diminuiu para menos de 2%. A perda do solo foi de aproximadamente 1.000 g m-2 em uma vertente, aumentou para cerca de 5.000 g m-2 na outra vertente, decrescendo para apenas 50 g m-2 na floresta ripária. Através da batimetria, estimou-se que 3,6 Mg de sedimentos por hectare foram carreados no riacho durante a estação chuvosa. A análise das composições isotópicas indicou que cerca de 30% da matéria orgânica presente no sedimento do riacho foi proveniente das áreas de cana e os outros 70% foram provenientes das áreas de floresta
Title in English
Soil erosion dynamics in a small watershed covered by sugarcane and riparian vegetation
Keywords in English
Runoff
Soil detachment
Stable isotopes
Abstract in English
Brazil is the world largest sugarcane producer, with a cropped area of approximately 10 million hectares. Soil erosion and its implications are some of the neglected environmental problems in sugarcane fields. In this study a plot of 6 hectares cropped with sugarcane, encompassing a 30 meters of riparian forest bordering a stream was chosen. Two pluviometers were installed in an open area in order to measure the amount and intensity of rain during the rainy season. Surface runoff generation and soil detachment were estimated by plots installed in cultivated and riparian areas. Bathymetry was carried out in the stream channel to estimate the soil mass settled on the stream bed. The sources of organic matter were investigated by carbon (?13C) stable isotopic compositions. In the earlier stages of the crop, the rain intensity strongly influenced runoff generation and soil detachment; that were minimized with the plant growth. In riparian areas, runoff and soil detachment occurred only during intense events. The total rainfall was approximately 1,500 mm, in one slope of the sugarcane field, approximately 5% of this rainfall drained from the watershed as surface runoff; in the other slope this proportion increased to approximately 11%, and in the riparian forest decreased to less than 2%. The soil detachment was approximately 1,000 g m-2 in one sugarcane slope, and increased to approximately 5,000 g m-2 in the other slope, decreasing in the riparian forest to only 50 g m-2. Using the bathymetry conducted in the stream channel, we estimated that 3.6 Mg of sediment per hectare were settled on the stream bed during the rainy season. The averages ?13C of soil from forest and sugarcane areas and in the stream bed indicated that 30% of this material was generated in the sugarcane areas and 70% in the riparian forest
 
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Publishing Date
2018-08-13
 
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