DRENAGEM
PARA
AGRICULTURA
1. Terras Úmidas (wetlands)
As terras úmidas são áreas com
inundações intermitentes. A vegetação que
predomina é diferente daquela de áreas sem
inundações.
Quando os solos se saturam de água, o
acesso ao oxigênio atmosférico se restringe e
os solos se tornam anaeróbicos. As raízes
comuns não podem respirar e a maior parte
das plantas não podem viver nestes locais.
1. Terras Úmidas
As terras úmidas podem ser de água
doce ou salobra - zonas em que a maré leva
água salgada (manguezais).
As plantas de zonas úmidas apresentam
adaptações especiais:
Algumas, como os mangues, levam ar a suas
raízes através de tubos especiais;
Outras realizam parte de seu processo
respiratório em ausência de ar. Fabricam um
produto não oxidado que se transporta ao
alto do tronco para ser oxidado.
1. Terras Úmidas
Pneumatóforos: raízes
adaptadas de espécie
de mangue que surgem
na
superfície
para
possibilitar a aeração na
zona radicular.
1.1. Características das terras úmidas
Várzeas: São terras úmidas de vegetação
herbácea;
Pântanos: São terras úmidas com árvores e
arbustos.
Existem muitos tipos de terras úmidas
com vegetação variada.
O tempo que dura a inundação
(hidroperíodo), a profundidade do nível
freático
e
os
nutrientes
disponíveis
determinam o tipo de vegetação.
1.2. Importância ecológica das terras
úmidas
Nos pântanos se perde menos água
que em superfícies abertas de lagos.
A adaptação das plantas destas
áreas ajuda a manter a área úmida e
conservar a água, em especial em
regiões planas cercadas por montanhas,
que recebem principalmente água de
chuva.
1.2. Importância ecológica das terras
úmidas
Devido ao fato de receberem água
de terras altas, as zonas úmidas da
bacia atuam como filtros naturais que
absorvem (retém) nutrientes, diminuem
a turbidez (sólidos em suspensão) e
retém microorganismos mortos.
As águas servidas podem ser
descartadas em várzeas e pântanos,
proporcionando assim um tratamento
natural.
1.2. Importância ecológica das terras
úmidas
A diversidade de espécies de plantas
nas áreas úmidas é menor que em uma
floresta comum, porque no processo
evolucionário, apenas aquelas espécies que
conseguiram
destinar
energia
para
adaptações especiais sobreviveu.
A variedade de insetos, pássaros e
outros animais, no entanto, é muito maior.
1.2. Importância ecológica das terras
úmidas
Quando as várzeas e os manguezais recebem
nutrientes minerais, a vegetação tende a crescer
rapidamente, disponibilizando matéria orgânica nos
estuários de rios.
A matéria orgânica consumida pela fauna é
devolvida na forma de nutrientes minerais ao estuário,
quando termina o ciclo de vida destas espécies.
As
plantas
e
árvores
atuam
como
amortizadores, mantendo o balanço de nutrientes e
matéria orgânica na água que as rodeia.
1.2. Importância ecológica das terras
úmidas
A vegetação das terras úmidas da
costa (manguezais) ajudam reduzir a
erosão durante inundações e marés
tempestuosas.
Plantas e árvores atuam como
barreiras,
reduzindo
os
danos
produzidos pelos fortes ventos.
2. Terras úmidas e agricultura
Em algumas bacias hidrográficas,
margeando os cursos d’água no final do
seu curso, principalmente, encontramos
muitas vezes áreas de várzeas ou de
pântanos.
Em condições naturais, essas áreas
úmidas apresentam excesso de umidade
por períodos longos o suficiente para
trazer prejuízos à atividade agrícola.
VÁRZEA
Localização de área de várzea na parte final de uma bacia hidrográfica
2. Terras úmidas e agricultura
Áreas úmidas com drenagem natural
lenta ou impedida.
Áreas de várzea do
litoral de
Santa Catarina
utilizadas para cultivo
de arroz irrigado por
inundação após
drenagem.
2.1. Características das várzeas: solos
Os solos
formados por:
das
várzeas
podem
ser
deposição de materiais fragmentados
transportados pelos cursos d’água;
material orgânico ou sedimentos trazidos
da encosta pela erosão.
2.1. Características das várzeas: solos
Os cursos d’água depositam material
granular no lado interno dos meandros
e cavam do lado externo, acentuando
as curvas e formando novos solos.
2.1. Características das várzeas: solos
Quando a água permanece estagnada
sobre o material depositado por longos
períodos, formam-se solos hidromórficos e
orgânicos;
A cor do solo indica as zonas
de redução ou de oxidação.
2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de
drenagem
Precipitação;
Interceptação;
Detenção;
Infiltração e Percolação profunda
Evaporação e Transpiração
Escoamento superficial
2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de
drenagem
A água proveniente das precipitações chega às partes baixas
por escoamento superficial ou percolando pelos poros do solo.
2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de
drenagem
A drenagem natural será rápida via escoamento superficial nas
encostas e lenta em partes planas e através da percolação.
2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das
várzeas
A) Água que infiltra no
solo
e
alimenta
o
aquífero, elevando o lençol
freático.
Na vala de drenagem da
figura pode-se notar o
nível freático bem próximo
à superfície.
2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das
várzeas
B) Declividade baixa, fazendo com que a drenagem
superficial seja lenta.
AGRAVANTE: Quando o solo apresenta elevado teor
de
argila,
a
permeabilidade
pode
ser
significativamente baixa, tornando a drenagem
natural muito lenta.
2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das
várzeas
c) Diques marginais
A deposição de material transportado
pelo rio durante as cheias em suas
margens, cria extensos diques.
Estes diques podem impedir a água
que chega à várzea de escoar para o
dreno natural da bacia (curso d’ água).
Isto pode fazer com que a água fique
acumulada por períodos longos.
Formação de dique natural nas margens de um rio.
2.3. Problemas que
agrícola das várzeas
limitam
o
uso
D)
Inundações
periódicas devido ao
transbordamento de
cursos d’água.
Transbordamento de curso d’água inundando a
várzea
http://news.uns.purdue.edu/UNS/images/ladd.runoff.jpeg
2.4. Conseqüências
umidade
do
excesso
de
O excesso de umidade durante todo o
ano ou no período das chuvas, ocasiona:
Redução da intensidade do processo de
aeração do solo;
Problemas para o trânsito de máquinas e o
uso de implementos não adaptados;
Acúmulo de sais na zona radicular devido
à irrigação com água salina, em regiões
semi-áridas.
2.5. Água e aeração do solo
Denominamos por aeração, o processo pelo
qual os gases consumidos ou produzidos no perfil
do solo são permutados pelos gases da atmosfera.
Respiração nas
raízes +
Consumo de O2
Respiração dos
microorganismos do
solos
Liberação de CO2
e
RESULTADO: A composição do ar do solo
torna-se diferente da composição do ar
atmosférico.
2.5. Água e aeração do solo
O PROCESSO DE AERAÇÃO DO SOLO
REESTABELECE
O
EQUILÍBRIO
ENTRE
A
CONCENTRAÇÃO DO AR DO SOLO E O AR
ATMOSFÉRICO.
Mecanismos da aeração:
FLUXO DE MASSA - Movimento que ocorre
devido à diferença de pressão entre o ar do solo e o
ar atmosférico;
DIFUSÃO – Movimento que ocorre devido à
diferença na concentração de um gás no ar do solo
e na atmosfera.
2.5. Água e aeração do solo
OBSERVAÇÕES:
A difusão do oxigênio na água é 10.000
vezes mais lenta que nos poros com ar;
A permeabilidade do meio poroso ao fluxo
de massa e à aeração depende do volume
de poros com ar e da interconexão entre
esses poros;
Recomenda-se manter o volume de poros
do solo ocupado pelo ar acima de 15%.
2.5.
Prejuízos
que
a
inadequada trás às plantas
aeração
O déficit de O2 e o excesso de CO2
ocasionam os seguintes efeitos:
A) Prejuízos à germinação e principalmente
à emergência das plântulas;
B) Acúmulo de etileno nas raízes e no caule
ocasionando
degradação
dos
tecidos
radiculares; epinastia e queda de folhas;
formação de raízes adventícias no caule;
C) Acúmulo de etanol no sistema radicular.
2.5. Prejuízos que a aeração inadequada trás às
plantas
http://www.euita.upv.es/VARIOS/BIOLOGIA/images/
Figuras_tema14/Figura14_23.jpg
http://www.infojardin.com/fotos/displayimage.php?album=2347&pos=12
Epinastia causado por acúmulo de etileno
2.5.
Prejuízos
que
a
inadequada trás às plantas
aeração
O déficit de O2 altera o metabolismo de
obtenção de energia dos tecidos da raíz, que
muda da respiração (com produção de ATP)
para a fermentação (transformação da glicose
em etanol).
O acúmulo de etanol provoca efeitos de
intensidade diferente nas espécies cultivadas.
Cita-se a destruição de membranas celulares.
EXCEÇÃO: ARROZ E PLANTAS AQUÁTICAS
Possuem no caule um tecido com grandes
espaços intercelulares (aerênquima), através
do qual o O2 vai da atmosfera até as raízes.
2.6. RENDIMENTO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO
DE ENERGIA A PARTIR DA GLICOSE
RESPIRAÇÃO DA GLICOSE EM PRESENÇA DE
OXIGÊNIO:
C6H12O6 + 6O2 ► 6CO2 + 6H2O + 1270 kJoules
1270 kJ de energia biologicamente utilizável =
38 móis de ATP
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DA GLICOSE
C6H12O6 ► 2C2H5OH + 2CO2 + 67kJoules
67 kJ de energia biologicamente utilizável =
2 móis de ATP.
BIBLIOGRAFIA
H. T. Odum, E.C. Odum, M.T. Brown, D. LaHart, C. Bersok, J.
Sendzimir, Graeme B. Scott, David Scienceman y Nikki Meith.
ECOSSISTEMAS E POLÍTICAS PÚBLICAS.
http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/index.htm