UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM DESENVOLVIMENTO REGIONAL E MEIO AMBIENTE PROGRAMA REGIONAL DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE (PRODEMA) JACSON TAVARES DE OLIVEIRA EVOLUÇÃO DO USO DA TERRA E DOS SOLOS NA BACIA DE CAPTAÇÃO DA BARRAGEM ÁGUA FRIA I E II EM BARRA DO CHOÇA/BA ILHÉUS – BA 2006 JACSON TAVARES DE OLIVEIRA EVOLUÇÃO DO USO DA TERRA E DOS SOLOS NA BACIA DE CAPTAÇÃO DA BARRAGEM ÁGUA FRIA I E II EM BARRA DO CHOÇA/BA Dissertação apresentada, para obtenção do título de Mestre em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente, à Universidade Estadual de Santa Cruz. Área de Concentração: Planejamento e Gestão Ambiental no Trópico Úmido Orientador: Profª Drª Ana Maria Souza dos Santos Moreau Co-Orientador: Profº Msc. Arlicélio de Queiroz Paiva Co-Orientador: Menezes ILHÉUS – BA 2006 Prof¦ª Drª. Agna Oliveira, Jacson Tavares de S163e Bacia de Captação da barragem Água Fria II em Barra do Choça/BA: evolução do uso da terra e modificações nos solos sob diferentes manejos/Jacson Tavares de Oliveira . Ilhéus(BA): UESC, 2006. xii, 113 p. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) - Universidade Estadual de Santa Cruz, 2006. 1.Geoprocessamento 2. Agregação 3. Manejo do Solo I.Título. JACSON TAVARES DE OLIVEIRA EVOLUÇÃO DO USO DA TERRA E DOS SOLOS NA BACIA DE CAPTAÇÃO DA BARRAGEM ÁGUA FRIA I E II EM BARRA DO CHOÇA/BA Ilhéus-BA, ___/___/_____ . _____________________________________________ Ana Maria Souza dos Santos Moreau - DS UESC/DCAA (Orientador) ______________________________________________ Oldair Del`Arco Vinhas Costa - DS UESC/DCAA ______________________________________________ Maria José Marinho do Rego - DS UFBA/IGEO DEDICATÓRIA Aos meus pais e a toda a família que, com muito carinho e apoio, não mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa de minha vida. Aos moradores das sub-bacias Rio dos Monos e Rio Água Fria. AGRADECIMENTO A Deus, por ter colocado tantas pessoas maravilhosas para me ajudar nesta caminhada. À Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC), na pessoa dos professores Fermin C. Garcia Velasco e Neylor A. Calasans Rego que coordenaram o Curso de Mestrado em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente no período 2004/2006. Ao Centro Federal de Educação Tecnológica da Bahia, na pessoa do Diretor Geral, Professor Rui Pereira Santana e do Diretor da UNED de Vitória da Conquista, Professor Bráulio Lima Mota, pela oportunidade concedida de realizar este curso. À minha esposa Edeliana e aos meus filhos Leonardo, Mariana e Thiago pelo apoio incondicional e compreensão dos momentos em que precisei estar ausente do convívio familiar. Às minhas irmãs Selma e Kellen, e aos meus pais, Aloysio e Dilva, que mesmo enfrentando dificuldades, conjugaram esforços para educar seus filhos e estiveram sempre presentes nos momentos de alegrias e também nas adversidades. À minha orientadora, professora Ana Maria S. S. Moreau, pela contribuição prestada na realização deste trabalho, assim como pelo incentivo e amizade. Aos professores Arlicélio de Queiroz Paiva e Agna Menezes, meus co-orientadores, pelas sugestões, críticas e orientações. Aos membros da Banca Examinadora pela valiosa contribuição ao trabalho. Ao professor Neylor Calazans, com quem mantive o primeiro contato na UESC ainda como aluno especial e que foi um grande incentivador e colaborador nesta jornada. Aos professores do Curso de Mestrado que forneceram o suporte teórico e metodológico para a realização desta pesquisa. Ao prefeito de Barra do Choça, Gesiel Ribeiro; ao Secretário de Meio Ambiente, Jorge Amorim; e aos amigos da SEMARH pelo grande interesse demonstrado em todas as fases da pesquisa. Aos amigos Alexandre e Thiara, que colaboraram nas análises físicas dos solos. Aos meus colegas de curso, em especial a Edvaldo Oliveira, companheiro das idas e vindas à Ilhéus e que prestou grande auxílio na confecção dos mapas. Aos meus colegas professores do CEFET-BA, em especial a Zenilton (que tanto ajudou nas traduções para a língua inglesa) e a Marta, Manoel, Eduardo e Tácio (que foram compreensivos na flexibilização dos horários). Aos colegas da CEPLAC que foram importantes na determinação das análises químicas dos solos, em especial a Dailton Araújo. Aos amigos Sinfrônio, Gilmar e Silvano, que ajudaram na preparação das trincheiras e coleta de amostras de solo. A todas as pessoas, que direta ou indiretamente, contribuíram para o bom andamento e a realização desta pesquisa. De onde vem o perfume das rosas? Jacson Tavares de Oliveira Nas rosas belas e perfumadas No jacarandá forte e imponente No algodão branco e fofo No mistério de cada semente De onde vem a energia Que alimenta este sistema Que dá vida aos animais E perfume à alfazema? No solo estão os elementos Que formam a teia da vida São como peças de um quebra-cabeça Sem uma forma definida Cada vegetal usa essas peças Conforme a sua condição Para produzir a flor branca dos cafezais Ou a vagem do pé de feijão Quando os seres vivos morrem O quebra-cabeça é desmontado As peças voltam para o solo E o processo é recomeçado Cuidar bem dos nossos solos É garantir a continuação da vida Manter o equilíbrio natural É a nossa única saída EVOLUÇÃO DO USO DA TERRA E DOS SOLOS NA BACIA DE CAPTAÇÃO DA BARRAGEM ÁGUA FRIA I E II EM BARRA DO CHOÇA/BA RESUMO A bacia de captação da barragem Água Fria II tem importância estratégica para o desenvolvimento regional, pois abastece aproximadamente 300 mil pessoas numa região carente em reservas hídricas, incluindo aí a cidade de Vitória da Conquista. O presente estudo objetivou caracterizar a evolução do uso da terra nos anos de 1974 e 2004, analisando as modificações morfológicas, físicas e químicas dos solos sob diferentes manejos. Para o mapeamento foram utilizadas fotografias aéreas e imagens de satélite, através do software Map Viewer 6.0. Para as amostragens, foram selecionadas seis glebas, envolvendo os usos café, pastagem e mata nativa. No período analisado, houve expansão das áreas de café (228%), cultivos diversos (45%) e pastagem e redução das áreas de mata nativa (-74%) e vegetação secundária (-81%). Em 2004, constatou-se que apenas 15,7% da área indicada para preservação permanente eram ocupados por floresta. Os solos se apresentaram pobres e ácidos, com baixa Capacidade de Troca Catiônica, altas quantidades de Al3+ e H+ e baixíssimos níveis de P, Ca2+, Mg2+, K+ e Na+, refletindo a pobreza do material de origem (Coberturas Detríticas do Terciário-Quaternário), sendo dominante a classe Latossolo Amarelo distrófico. O café sob sistema convencional foi o manejo que mais afetou as características do solo, tais como distribuição, tamanho e estabilidade dos agregados, perda de matéria orgânica e aumento da Densidade do Solo, com prejuízos para a fertilidade e o armazenamento da água na bacia hidrográfica. Palavras-chave: geoprocessamento, agregação, manejo do solo. USE OF THE LAND AND THE SOIL EVOLUTION IN THE BASIN OF ÁGUA FRIA I AND II DRINKING WATER RESERVOIR IN BARRA DO CHOÇA/BA ABSTRACT The basin of captation of Água Fria II drinking water reservoir is of strategic importance for the regional development, for it supplies approximately 300,000 people in a region in which hydrous reserves are scarce, including the city of Vitória da Conquista, Ba. The present study aims at characterizing the evolution of the land use in the years of 1974 and 2004, analyzing the morphologic, physical and chemical modifications of the soil under different managements. For the mapping, aerial photographs and satellite images have been used by means of Map Viewer 6.0 software. For the samplings, six glebes have been selected, involving the uses of coffee plantation, pasture and native forest. In the analyzed period, there had been an expansion of the coffee plantation areas (228%), diverse cultivations (45%) and pasture; and a reduction of the wooded native area (-74%) and secondary vegetation (-81%). In 2004, one could find that only 15.7% of the areas indicated for permanent preservation were occupied by native forest. As a result, the soil became acid and poor, with low Cationic Exchange Capacity, high amounts of Al3+ and H+, and very low levels of P, Ca2+, Mg2+, K+ and Na+, reflecting the poverty of the origin material (Detritus Coverings of the TertiaryQuaternary), with dominant sort of dystrophic Yellow Oxisol. The coffee plantation under conventional system was the type of management that affected most the characteristics of the soil such as distribution, size and stability of aggregates, as well as loss of organic matter and increase of Soil Density. As a consequence, damage for the fertility and the storage of the water in the hydrographic basin was observed. Keywords: geoprocessing, aggregation, soil management. LISTA DE FIGURAS 1 Evolução da Área Colhida com café no município de Barra do Choça 8 comparada à evolução dos preços da saca de café de 60 kg no mercado internacional......................................................................................................... 2 Taxas de Crescimento Populacional de Barra do Choça e municípios vizinhos 3 Mapa de Localização da bacia de captação das barragens Água Fria I e II, 28 Barra do Choça-Bahia.......................................................................................... 4 Esboço Geológico do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque para 29 a bacia de captação das barragens Água Fria I e II........................................... 5 Esboço Geomorfológico de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II....................................................... 6 Esboço Pedológico do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque 35 para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II...................................... 7 Esboço da Vegetação do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II.................................... 8 Mapa de Hidrografia do Município de Barra do Choça-Bahia............................ 40 9 Localização geográfica dos solos em estudo, com os respectivos pontos de coleta de solo....................................................................................................... 44 10 Uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II em 1974, Barra do Choça-Bahia ...................................................................................... 54 11 Uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II em 2004, Barra do Choça-Bahia......................................................................................... 55 12 Foto mostrando a existência de pastagens nas margens do reservatório Água 56 Fria I..................................................................................................................... 13 Foto mostrando a existência de pastagens nas margens do reservatório Água Fria II.................................................................................................................. 56 14 Desmatamento em área íngreme na região de Barra Nova para cultivo do café 58 15 Desmatamento em área de nascente para criação de pasto para o gado............. 58 16 Uso da terra nas Áreas de Preservação Permanente da Bacia de Captação das barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004 ............................. 60 17 Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente dos reservatórios Água 61 Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004....................................................... 11 32 38 18 Cenário de preservação das nascentes e matas ciliares na bacia de captação 64 das barragens Água Fria I e II, Barra do ChoçaBahia.................................................................................................................... 19 Localidades abastecidas pelas barragens Água Fria I e II................................... 20 Lançamento de esgoto doméstico sem tratamento em uma nascente do rio dos 66 Monos.................................................................................................................. 21 Detalhe do lançamento de esgoto doméstico diretamente em uma vertente no 67 alto rio dos Monos............................................................................................... 22 Detalhe do despolpamento de café efetuado em uma fazenda localizada no 68 alto rio dos Monos............................................................................................... 23 Efluente oriundo do despolpamento corre a céu aberto por uma rua de café...... 68 24 Efluente oriundo do despolpamento chega a uma área de nascente.................... 69 25 Relação entre Grau de Floculação e Carbono Orgânico dos solos estudados..... 77 26 Relação entre carbono e CTC dos solos estudados........................................... 79 27 LAd5: Recobrimento do solo com “palha de café”............................................. 95 66 LISTA DE SIGLAS ADA Argila Dispersa em Água CEFET-BA Centro Federal de Educação Tecnológica da Bahia CEI Centro de Estatísticas e Informações CEPLAB Centro de Planejamento da Bahia CEPLAC Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira CFSEMG Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente COOPMAC Cooperativa Mista Agropecuária Conquistense CTC Capacidade de Troca Catiônica DCA Distribuição de Classes de Agregados DGE Departamento de Geografia e Estatística DMP Diâmetro Médio Ponderado DP Densidade de Partículas DS Densidade do Solo EMBASA Empresa Baiana de Águas e Saneamento EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária GF Grau de Floculação IBC Instituto Brasileiro do Café IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INCRA Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária PRRC Plano de Renovação e Revigoramento de Cafezais PT Porosidade Total SBHRAF Sub-Bacia Hidrográfica do Rio Água Fria SBHRM Sub-Bacia Hidrográfica do Rio dos Monos SEAGRI Secretaria da Agricultura, Irrigação e Reforma Agrária SEI Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia SIG Sistemas de Informações Geográficas TFSA Terra Fina Seca ao Ar UESC Universidade Estadual de Santa Cruz UNED Unidade de Ensino Descentralizada LISTA DE QUADROS 1 Características morfológicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia......................................................................................... 70 2 Características morfológicas de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia ........................................................................................ 71 3 Características físicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia........................................................................................................ 75 4 Características físicas de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia........................................................................................................ 76 5 Coeficientes de correlação de Pearson entre atributos do solo e grau de 78 floculação (GF), diâmetro médio ponderado de agregados (DMP) e estabilidade de agregados (EA)........................................................................... 6 Análise de agregados de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do 83 Choça-Bahia........................................................................................................ 7 Análise de agregados de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do 84 Choça-Bahia........................................................................................................ 8 Características químicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra 89 do Choça-Bahia.................................................................................................... 9 Características químicas de três solos da sub-bacia do rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia........................................................................................................ 90 LISTA DE TABELAS 1 Incremento Populacional de Barra do Choça e municípios vizinhos – 1970/2003........................................................................................................... 10 2 Evolução da estrutura fundiária no município de Barra do Choça-Bahia no 12 período 1970/1980.............................................................................................. 3 Evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II no período 1974/2004, Barra do Choça-Bahia................................................... 4 Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente da Bacia de Captação das 59 Barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004............................. 5 Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente dos reservatórios Água 62 Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004......................................................... 52 SUMÁRIO Resumo............................................................................................................. vii Abstract........................................................................................................... viii 1 INTRODUÇÃO............................................................................................... 1 1.1 Objetivos........................................................................................................... 3 1.1.1 Objetivo Geral.................................................................................................. 3 1.1.2 Objetivos Específicos....................................................................................... 3 2 REVISÃO DE LITERATURA...................................................................... 4 2.1 Conseqüências da expansão cafeeira no uso da terra em Barra do 5 Choça/BA.......................................................................................................... 2.1.1 A expansão econômica..................................................................................... 7 2.1.2 O crescimento populacional............................................................................. 10 2.1.3 Reflexos na estrutura fundiária......................................................................... 12 2.2 O uso da terra e a sua conservação............................................................... 13 2.3 Efeitos do uso da terra nas propriedades físicas e químicas dos solos....... 19 3 MATERIAL E MÉTODOS........................................................................... 27 3.1 Localização da área de estudo...................................................................... 27 3.2 Geologia............................................................................................................ 28 3.3 Geomorfologia.................................................................................................. 31 3.4 Clima................................................................................................................. 33 3.5 Solos................................................................................................................. 34 3.6 Cobertura Vegetal.......................................................................................... 37 3.7 Hidrografia........................................................................................................ 39 3.8 Evolução do Uso da Terra............................................................................. 41 3.9 Estudo dos Solos............................................................................................... 43 3.9.1 Manejo dos Solos.............................................................................................. 45 3.9.2 Caracterização Morfológica dos Solos............................................................. 46 3.9.3 Caracterização Física dos Solos........................................................................ 46 3.9.4 Caracterização Química dos Solos................................................................... 48 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................... 50 4.1 Evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II................................................................................................................... 51 4.2 Caracterização Morfológica, Física e Química dos solos da Bacia Água Fria II, sob mata, café e pastagem................................................................. 69 4.2.1 Características morfológicas ............................................................................ 69 4.2.2 Características físicas........................................................................................ 74 4.2.2.1 Análise de agregados........................................................................................ 82 4.2.3 Características químicas dos solos estudados................................................... 87 5 CONCLUSÃO................................................................................................. 101 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................... 103 APÊNDICE..................................................................................................... 111 1 1 INTRODUÇÃO É sabido que os ecossistemas existem em equilíbrio dinâmico e sofrem constantes alterações em face do contínuo fluxo de matéria e energia que permeia o ambiente físico. Entretanto, as ações humanas estão promovendo interferências na escala de ajustes dos processos naturais num ritmo superior à capacidade de regeneração da natureza, tendo como conseqüência direta a degradação dos sistemas ecológicos. A bacia hidrográfica é um exemplo disso: a dinâmica dos fatores bióticos e abióticos combina-se com a atividade antrópica promovendo fluxos de matéria e energia onde o estado de estabilidade é atingido a partir do equacionamento entre as entradas e saídas, alterando as características do solo, da água e do canal fluvial. Nesse contexto, o estudo de bacias hidrográficas reveste-se de grande importância, pois através da análise da evolução no uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II é possível a identificação de áreas passíveis de utilização com atividades agropecuárias sustentáveis e das áreas que devem ser preservadas, sendo que tal uso deve estar em consonância com a qualidade dos corpos hídricos, principalmente, quando estas servem para o abastecimento de água. 2 Quando o manejo do solo é inadequado, as alterações físicas e químicas verificadas nos solos concorrem para a perda da fertilidade, diminuição da matéria orgânica, compactação, fracionamento dos agregados e erosão, comprometendo o desenvolvimento adequado do sistema radicular dos vegetais, a infiltração e, conseqüentemente, o armazenamento da água na bacia hidrográfica. A área de estudo deste trabalho é formada pela bacia de captação das barragens Água Fria I e II, no município de Barra do Choça, Bahia. Ela destaca-se, economicamente, pelas atividades ligadas à terra, notadamente a pecuária e a agricultura. Além disso, sua localização no polígono das secas tem importância estratégica para o desenvolvimento regional, pois se trata da única fonte de captação de água para o abastecimento urbano das cidades de Vitória da Conquista e Barra do Choça e das localidades de Barra Nova, São Sebastião, José Gonçalves, Bate Pé, Pradoso e Iguá, beneficiando mais de 300 mil habitantes, numa região em que as reservas hídricas são escassas. Dentre as atividades antrópicas responsáveis por alterações na bacia de captação das barragens Água Fria I e II, podem ser citadas as queimadas, o desmatamento dos morros e nascentes, a destruição das matas ciliares e o destino irregular do lixo e dejetos. Estas ações têm promovido, ao longo dos anos, o assoreamento e a poluição dos cursos hídricos, o empobrecimento do solo, a aceleração de processos erosivos, o desaparecimento de espécies animais – principalmente da avifauna e ictiofauna, e o empobrecimento relativo da população, dentre outros prejuízos ecológicos e sociais. Os resultados obtidos nesta pesquisa representam subsídios para a população, para a UESC, para o CEFET-BA – UNED de Vitória da Conquista, para demais órgãos públicos e proprietários de terras sobre a preservação dos recursos envolvidos — terra e água —, instigando-os a um planejamento que vise a sustentabilidade local. 3 1.1 Objetivos 1.1.1 Objetivo Geral Caracterizar a evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II, analisando as modificações morfológicas, físicas e químicas dos solos sob diferentes manejos. 1.1.2 Objetivos Específicos Confeccionar mapas temáticos sobre a evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II. Identificar os usos da terra que mais provocam alterações na área de estudo. Verificar o grau de ocupação antrópica nas Áreas de Preservação Permanente envolvendo as matas ciliares das nascentes, rios e reservatórios. Caracterizar os solos amostrados com base nas análises morfológica, física e química, para fins de classificação no Sistema Brasileiro. Avaliar os impactos causados nos solos devido aos diferentes usos e manejos. 4 2 REVISÃO DE LITERATURA Neste capítulo, a abordagem inicial trará como tema as conseqüências da expansão da cafeicultura nas mudanças do uso da terra no município de Barra do Choça, destacando os reflexos no crescimento populacional e na estrutura fundiária. O destaque para a cultura cafeeira se justifica pela grande importância que teve essa atividade econômica na reorganização do espaço municipal a partir da década de 1970. Em seguida, será abordado o uso da terra e os cuidados necessários à sua conservação, destacando autores que pesquisaram o tema em bacias hidrográficas da região Sul e Sudeste da Bahia. Finalmente, será feita uma revisão sobre os efeitos do uso da terra nas propriedades físicas e químicas dos solos, mediante a contribuição de vários pesquisadores que publicaram trabalhos nessa temática. 5 2.1 Conseqüências da expansão cafeeira no uso da terra em Barra do Choça/BA O café sempre foi um produto agrícola importante na história econômica do Brasil. Apesar de ter sido introduzido no país em 1727, a cultura do café só se expandiu no final do século XVIII para se tornar o grande artigo da exportação brasileira em meados do século XIX. De 1850 a 1930, quase todos os fatos econômicos, sociais e políticos do Brasil se desenrolaram em função da lavoura cafeeira (PRADO JUNIOR, 1973). Na Bahia, a cafeicultura teve início na década de 1970, notadamente no período que vai de 1975 a 1980. A introdução desta cultura, no estado, deu-se em decorrência dos seguintes fatores: constantes geadas que atingiram o centro-sul do país, diminuição da produtividade por causa da idade avançada dos cafezais, persistência da ferrugem, supervalorização das terras aptas ao cultivo e pressão de outras culturas mais rentáveis e de menor risco, sobretudo a soja (CEPLAB, 1978; SEAGRI, 2000; MATHIAS, 2003; SIMÕES, 2004). Através do Plano de Renovação e Revigoramento de Cafezais (PRRC), que proporcionou apoio em crédito e assistência técnica, a lavoura cafeeira atingiu 120 mil hectares em 1989, ocupando áreas da região de Planalto, abrangendo seis sub-regiões: Vitória da Conquista, Jequié, Santa Inês, Barra da Estiva, Seabra e Morro do Chapéu. Com a melhoria dos preços a partir de 1994 novas áreas foram incorporadas à cultura cafeeira, quais sejam o Atlântico (sul e extremo sul da Bahia) e as áreas de Cerrado (oeste da Bahia), além do incremento nas áreas tradicionais do planalto (SEAGRI, 2000). Do ponto de vista sócio-econômico, o desenvolvimento da cafeicultura no Estado contribui para a fixação do homem no campo e geração de emprego e renda, uma vez que o setor admite mão-de-obra com baixa escolaridade para o trabalho com os tratos culturais 6 relacionados à adubação, calagem, manejo, controle de pragas/doenças, irrigação e podas. Na época de colheita, as regiões produtoras freqüentemente apresentam uma população flutuante superior ao contingente populacional normal dessas áreas. Esse cenário é favorecido quando os preços dessa commoditie estão altos, concorrendo positivamente para a oferta de empregos e incremento dos setores comercial e industrial responsáveis pelo fornecimento de insumos e máquinas agrícolas. Do ponto de vista ambiental, a incorporação de novas áreas para o desenvolvimento agrícola se traduz em fragmentação de hábitats e perda da biodiversidade. Os remanescentes florestais não são suficientes para manter a riqueza original e a ciência ainda não tem a noção exata do impacto que a extinção de uma espécie pode causar no sistema como um todo. Muitas vezes, o avanço das áreas agrícolas tem-se dado em áreas protegidas por lei e existem poucos estudos no Estado da Bahia que tratem dessa problemática. O papel do Estado foi fundamental neste processo, uma vez que realizou estudos de reconhecimento das potencialidades naturais e liberou créditos e assistência técnica aos produtores, notadamente no período que vai de 1971 a 1981. A introdução da lavoura cafeeira em Barra do Choça reorientou os arranjos espaciais que, até o início da década de 1970, estavam ligados à pecuária extensiva e à agricultura de subsistência. As mudanças no uso da terra que se verificaram no interior da bacia de captação das barragens Água Fria I e II estão intimamente ligadas aos processos que ocorreram no município como um todo. Por isso, torna-se necessário compreender como se deu esse processo, a fim de poder caracterizar a evolução do uso da terra na área de estudo. 7 2.1.1 A expansão econômica O município de Barra do Choça teve a implantação da lavoura cafeeira bem articulada à conjuntura política e econômica pela qual passava o país na época do chamado “milagre brasileiro”. Havia enorme interesse em aumentar a pauta de exportações a fim de gerar divisas para fazer frente ao pagamento da dívida externa que crescia rapidamente. Nesse contexto, o Instituto Brasileiro do Café (IBC) pesquisou as condições naturais da região e as análises de solo, da topografia, do clima e da altitude indicavam um ótimo potencial para o desenvolvimento da cafeicultura (COSTA, 1987). Segundo Mendes e Guimarães (1997, p. 8): [...] com relação ao clima, deve-se considerar as exigências do cafeeiro em umidade, pois para vegetar e frutificar normalmente o cafeeiro necessita encontrar umidade facilmente disponível no solo durante todo o período de vegetação e frutificação, de outubro a maio. Nesse aspecto, áreas com boa distribuição de chuvas e solos com maior capacidade de retenção de umidade, de textura média, devem ser preferidos [...]. Dessa forma, fazendo parte do clima Tropical Subúmido e apresentando solos profundos de textura média a argilosa, o município foi considerado apto a desenvolver a cultura do café. Além desses fatores, colaborou a proximidade com Vitória da Conquista (27 km) que em 1975 já contava com mais de 170 mil habitantes e uma infra-estrutura urbana razoável, bem como a existência de uma malha viária representada pelas BRs 116 e 415, capazes de escoar a produção. Aliado aos fatores físicos e de infra-estrutura urbana e viária, havia na região uma mão-de-obra abundante e disposta a trabalhar nas lavouras de café. 8 De acordo com Santos, P. (2001, p. 58), no processo de implantação da cafeicultura em Barra do Choça, o IBC recomendava que o plantio fosse feito a pleno sol, implicando em supressão total da vegetação nativa. O autor afirma que: O pacote tecnológico aplicado na região e que estimulava a mecanização e uma cafeicultura a pleno sol, incidiu em impactos ambientais, tais como o aumento do desmatamento, contaminação de nascentes com o excesso de agrotóxicos, compactação do solo, entre outros. Conforme a Figura 1, durante o período em que vigorou o PRRC (1971/1981) a área colhida de café saltou de 2.750 ha em 1974 para 14.300 ha em 1980. Os preços da saca de 60 kg no mercado internacional também contribuíram para esse crescimento, já que em 1977 alcançou US$ 258,74, valor jamais superado até hoje. De 1981 a 1999 a área colhida sofreu um processo de estagnação e até mesmo de redução em função da falta de crédito e das incertezas do mercado internacional. O valor da saca exportada pelo Brasil começou a 20000 Área Colhida 300 Preço 250 Área (ha) 15000 200 10000 150 100 5000 50 0 US$/saca 60 kg declinar no período ficando abaixo de US$ 100,00. 0 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 Anos Figura 1 – Evolução da área colhida com café no município de Barra do Choça comparada à evolução dos preços da saca de café de 60 kg no mercado internacional. Fonte: CEPLAB, 1979; CEI, 1985; SEI, 1996-2003; REVISTA GLOBO RURAL, 1991; COOPMAC, 1997; COFFEE BUSINESS, 2001; MICELI, 2005. Conforme assinala Oliveira, M. (2005, p. 67): 9 [...] A crise era assustadora: primeiro porque o pequeno produtor havia passado por um período de estiagem que o levou a perdas substanciais; segundo porque se endividou quando pensava ter condições de saldar os compromissos assumidos. Vale lembrar que as perdas a que nos referimos não devem ser atribuídas unicamente à problemas climáticos, mas às precárias condições materiais desse sujeito, conseqüência das políticas de desenvolvimento que se respaldaram na exclusão, empregando uma modernização conservadora da agricultura [...] que promoveu uma crescente marginalização dos pequenos produtores, reproduzindo um padrão excludente, bem como o agravamento da chamada questão agrária. Assim, os problemas sociais do campo não só permaneceram como aumentaram, provocando um aprofundamento das desigualdades sociais e aumento da pobreza. A partir de 1999 verifica-se uma retomada expressiva da área colhida que apresentou um crescimento de 58 % no período 1999/2001. Tal crescimento pode estar relacionado com a volta do crédito agrícola e com a alta dos preços do café nos anos de 1997 e 1998, uma vez que, o valor da saca de 60 kg que vinha oscilando abaixo de US$ 100,00 saltou para US$ 189,00 em 1997 e US$ 140,00 em 1998. No município de Barra do Choça, registrou-se, a partir do ano 2000, uma nova onda de crescimento da cafeicultura, no entanto, com diferenças marcantes em relação a implantação da lavoura no período de 1972 a 1981. Nesse período, à medida que o café foi incorporando novos espaços, houve diminuição no efetivo do gado bovino, que se manteve em torno de dez mil cabeças até o início da década de 1980. Com a crise da cafeicultura verificada nessa década, houve retomada da pecuária no município e assim, enquanto a área de lavoura permanecia estagnada (em torno de 12.000 ha), a pecuária de bovinos foi para 27.984 cabeças em 1994 (SEI, 1996). O que se tem verificado atualmente é que o desenvolvimento da cafeicultura não tem ocorrido em detrimento à expansão da pecuária e sim, que as duas atividades estão crescendo no município, significando incorporação de novas áreas, com impactos ambientais muito fortes nas áreas de matas. 10 2.1.2 O crescimento populacional Conforme a Tabela 1, em 1970, portanto, antes da implantação da cafeicultura, o município de Barra do Choça apresentava o menor contingente populacional (8.953 habitantes), quando comparado com os municípios vizinhos. Segundo o Departamento de Geografia e Estatística - DGE (1972), 83% da população residia na zona rural. As atividades econômicas eram a pecuária extensiva e a agricultura de feijão, milho e mandioca que atendia às necessidades da população e o excedente era comercializado nas localidades próximas (SANTOS, 1987; SANTOS, 2001). Tabela 1 – Incremento Populacional de Barra do Choça e municípios vizinhos – 1970/2003 Municípios Barra do Choça Vitória da Conquista Caatiba Itambé Planalto 1970 hab 8.953 127.528 13.387 28.319 19.766 1980 hab 20.770 173.312 10.720 26.348 22.532 1991 hab 26.068 242.472 9.473 23.386 23.828 2003 hab 45.739 274.016 17.295 32.991 21.147 % crescimento 1970/2003 410,9 114,9 29,2 16,5 7 Fonte: DGE, 1972; CEPLAB, 1979; CEI, 1985; SEI, 1996-2003. Com relação ao crescimento populacional em Barra do Choça e municípios vizinhos (Figura 2), percebe-se que entre 1970 e 1980, período no qual a área colhida com café aumentou de 20 para 14.300 ha, o município registrou 132% de crescimento populacional, bem maior que Vitória da Conquista (36%) e Planalto (14%). No entanto, na década de 1980, a crise pela qual passava a economia brasileira se refletiu em escassez de crédito e extinção dos programas governamentais de estímulo à produção cafeeira que, associados aos baixos 11 preços do café no mercado internacional, contribuíram para a diminuição na área colhida e, por conseguinte, em menores taxas de crescimento. No final da década de 1990, a estabilização da economia e a recuperação dos preços do café serviram como estímulo para a retomada da cafeicultura e das taxas de crescimento populacional no município. A área colhida que em 1990 estava em 11.312 ha foi para 19.000 ha em 2001 e o crescimento demográfico que foi de 25 % na década de 1980 subiu para 75 % na década seguinte. Quanto aos demais municípios, os dados mais recentes sobre população mostram uma redução no crescimento de Vitória da Conquista, decréscimo em Planalto e sensível retomada em Itambé e Caatiba. Crescimento Populacional (%) 150 120 Barra do Choça 90 Vit. da Conquista 60 Planalto 30 Itambé Caatiba 0 -30 1970/80 1980/91 1991/03 Períodos Figura 2 – Taxas de Crescimento Populacional de Barra do Choça e municípios vizinhos. Fonte: DGE, 1972; CEPLAB, 1979; CEI, 1985; SEI, 1996-2003. Dessa forma, comparando os dados do crescimento populacional com os dados da expansão da cafeicultura percebe-se que as fases de maior incremento demográfico em Barra do Choça coincidem com as fases de maior crescimento do parque cafeeiro, confirmando assim o potencial dessa atividade agrícola como geradora de emprego e renda. 12 2.1.3 Reflexos na estrutura fundiária A estrutura fundiária, que já apresentava concentração em 1970, pouco mudou no período de implantação da cafeicultura, como demonstra a Tabela 2. Tabela 2 – Evolução da estrutura fundiária no município de Barra do Choça-Bahia no período 1970/1980 Classes de área (ha) - 20 20 a 100 100 a 500 + 500 Total 1970 Imóveis Área (%) (%) 16,0 2,8 63,8 25,1 18,0 39,4 2,2 32,7 100 100 1975 Imóveis Área (%) (%) 22,2 2,7 55,2 29,8 20,3 47,7 2,3 19,8 100 100 1980 Imóveis Área (%) (%) 9,8 1,4 71,8 31,4 17,7 37,2 1,9 30,0 100 100 Fonte: SANTOS, 1987, p. 89. Enquanto os estabelecimentos pequenos (- de 20 ha) sofreram decréscimo de aproximadamente 39 % no número de imóveis rurais e - 50% em área no período 1970/1980, os demais grupos cresceram ou se mantiveram dentro dos valores apresentados em 1970. Assim, na evolução da estrutura fundiária, o movimento mais importante foi a diminuição da pequena propriedade rural e o aumento dos estabelecimentos de 20 a 100 ha. Isso significa que no avanço da cafeicultura os médios e grandes proprietários passaram a plantar café, enquanto os pequenos, na sua grande maioria, tiveram que vender suas terras e fazer o deslocamento campo-cidade, provocando um acelerado crescimento urbano na cidade de Barra do Choça. O destino da maioria dos antigos produtores tem sido os bairros periféricos da cidade, de onde partem todas as madrugadas frias, em direção ao campo, onde trabalham como “bóias-frias”. 13 Outra questão importante acerca da questão fundiária em Barra do Choça é que a maioria das terras pertencem a proprietários que residem em outros municípios. Dos 1.448 estabelecimentos rurais cadastrados pelo INCRA em 1989, 36,5% têm seus proprietários residindo em outros municípios, notadamente em Vitória da Conquista. Apesar de representarem um pouco mais de um terço do número de imóveis rurais eles detêm 62% da área total (COSTA, 1987). Isso significa que dois terços da área agrícola total do município está produzindo um excedente que não é reinvestido no próprio município, sendo carreado por esses proprietários para outras regiões, fato que diminui a oferta de empregos para a população, empobrecendo o espaço local. Diante do exposto, é possível afirmar que o desenvolvimento da lavoura cafeeira em Barra do Choça, via participação do Estado, foi o grande responsável pelo seu crescimento populacional e manteve o processo de concentração da terra, com reflexos na modificação da paisagem, na medida em que a vegetação original do município foi e continua sendo paulatinamente suprimida para dar lugar aos espaços antropizados. 2.2 O uso da terra e a sua conservação No período Paleolítico — 500 mil a 18 mil a.C. — o homem ainda era um nômade que vivia da coleta de alimentos e da caça e pesca de animais. À medida que os recursos naturais de uma região escasseavam, as tribos avançavam para novos campos de caça e de coleta. O solo era visto simplesmente como uma base para seus deslocamentos e fonte inesgotável dos recursos naturais necessários para a sobrevivência e reprodução do grupo. Com o advento da agricultura e da domesticação de animais no período Neolítico — 18 mil a cinco mil a.C. — o 14 solo passou a representar para o homem a possibilidade de controle dos recursos naturais numa escala de produção de alimentos superior à demanda de consumo, gerando assim um excedente econômico capaz de permitir a fixação desses grupos em determinadas áreas e, mais tarde, o surgimento das primeiras cidades (AQUINO et al., 1980). O crescimento das populações e novas técnicas agropecuárias contribuíram para a expansão dos campos agrícolas e quando a intensidade do uso da terra era maior do que a capacidade de suporte ecológico dos solos, estes diminuíam a fertilidade com conseqüências diretas na produtividade, gerando, muitas vezes, colapsos na base produtiva das civilizações. Foi o caso da Mesopotâmia que há seis mil anos atrás era uma das áreas mais férteis do mundo e hoje tem grande parte de suas terras desertificadas e salinizadas, fruto da exploração dos solos com técnicas inadequadas de irrigação (BRAGA et al, 2002). De acordo com Fernandez (2000, p. 43): De fato, em muitas ocasiões na história, senão na maioria dos casos, a decadência das civilizações foi acontecendo à medida que cada uma destruiu seu ambiente e esgotou a base de recursos dos quais dependia. Isto explica, por exemplo, porque o centro da civilização ocidental foi gradativamente migrando do Oriente Médio para o Oeste. O Oriente Médio já foi, segundo todos os registros históricos, uma área fertilíssima — que incluía o chamado Crescente Fértil. Certamente não é à toa que a Bíblia colocava o Éden naquela região. Hoje é pouco mais que uma coleção de desertos estéreis, feitos pelo homem, como, aliás, a grande maioria dos desertos. Modernamente, em função do uso intenso do solo e expansão da fronteira agrícola, é muito comum a existência de solos com limitações de uso. Em maior ou menor grau, todo solo apresenta limitações relacionados à água, nutrientes, erosão e/ou impedimentos à mecanização. É como afirma Resende et al. (1999, p. 167): O solo ideal é aquele que não apresenta problema algum de deficiência de nutrientes ou fertilidade (N), nem deficiência de água (A), nem de oxigênio (O), isto é, nenhum problema de drenagem; nem tampouco oferece problemas de suscetibilidade à erosão (E), nem oferece dificuldade alguma ao uso de máquinas (M). Evidentemente, este solo não existe. Segundo Pruski (1997), a principal causa da degradação das terras agrícolas no Brasil é a erosão hídrica, que consiste na fragmentação e transporte das partículas do solo, carreando 15 nutrientes, matéria orgânica, sementes, fertilizantes e defensivos agrícolas, também com conseqüências diretas na quantidade e qualidade da água na bacia hidrográfica. Outra causa de degradação do solo é a limpeza do terreno com o uso do fogo. Os agricultores utilizam esta técnica porque a queima da matéria orgânica provoca a combustão dos ácidos orgânicos e dos componentes nitrogenados que liberam para o solo os cátions inorgânicos K+ e Ca2+. No entanto, os prejuízos para os solos são bem maiores: após uma queimada, os nutrientes apresentam alta mobilidade e são facilmente carreados por lixiviação; o nitrogênio e o enxofre são volatizados e o CO2 é liberado para a atmosfera. Além disso, as queimadas provocam aumento da densidade do solo, diminuição dos agregados e das taxas de infiltração de água (GLIESSMAN, 2001). Bird et al. (2000), ao estudarem um ecossistema de savana tropical, no Zimbábue, avaliaram os efeitos do fogo no estoque de carbono orgânico do solo (COS), comparando solos de diferentes texturas. O estudo mostrou que em locais onde as queimadas são freqüentes, os solos arenosos podem ser mais eficientes em proteger as partículas de carbono, principalmente, as de tamanho entre 500-2.000 μm que infiltrados nos macroporos, ficam protegidos do fogo. Em contraste, a natureza densa dos solos argilosos mantém as partículas grandes na superfície até a degradação total ou a um tamanho que permita a sua infiltração no solo. De qualquer modo, a combustão da biomassa das savanas representa um mecanismo pelo qual o carbono terrestre é transferido para o carbono atmosférico, constituindo-se em uma das principais fontes de CO2 para a atmosfera. Muitos outros problemas podem ser enumerados e, não obstante todos os avanços da sociedade industrial, não é difícil encontrar áreas onde o uso do solo ocorre através de práticas equivocadas como desmatamento indiscriminado, queimadas, excessiva mobilização do solo, irrigação sem controle da qualidade da água, entre outras ações que podem trazer sérias 16 conseqüências como erosão, compactação, salinização e perda da fertilidade do solo, comprometendo a produtividade e manutenção desse valioso recurso natural. O conhecimento das características genéticas e estruturais dos solos — portanto, sua morfologia — é uma informação importante para que se possa avaliar quais os usos mais adequados e quais as técnicas de conservação do solo que devem ser implementadas. Além do conhecimento das características pedogenéticas é necessário que, no processo de uso e ocupação do solo, as atividades antrópicas sejam pautadas num manejo sustentável desse recurso, pois mesmo solos férteis podem tornar-se estéreis quando não se respeita as técnicas de conservação. Normalmente, os solos cobertos por vegetação nativa são mais resistentes aos processos erosivos e apresentam mecanismos naturais de manutenção das suas propriedades. Isso ocorre porque nos ambientes livres da ação humana, o processo de ciclagem de nutrientes é responsável pelo equilíbrio dinâmico do sistema, uma vez que a matéria utilizada para a construção de células, tecidos e as moléculas orgânicas complexas são relançadas continuamente através da mineralização da matéria orgânica realizada pelos organismos decompositores. A existência de várias espécies vegetais contribui favoravelmente para a retirada de nutrientes variados do solo. Dessa forma, mesmo solos pobres conseguem manter uma vegetação exuberante porque os nutrientes consumidos pelas plantas ou animais do ambiente são devolvidos ao sistema quando eles morrem (GLIESSMAN, 2001). De acordo com Schröder et al. (2002), o uso da terra pode conservar ou restabelecer funções de controle de ecossistema, de hábitat e conciliar a produtividade econômica com a sustentabilidade ecológica. Nesse sentido, o conhecimento do uso da terra permite que se possa planejar a produção agrícola dentro de tecnologias ecologicamente apropriadas a cada setor da bacia 17 hidrográfica, inclusive com determinação das áreas que não podem ser utilizadas, servindo apenas para a proteção da fauna, da flora e dos recursos hídricos (LEPSCH, 1991). Assim, conhecer como a sociedade organiza o uso da terra é um pré-requisito fundamental para avaliar se estes usos estão de acordo com as medidas de preservação dos recursos naturais. Na maioria das vezes, estes usos são frutos de práticas equivocadas de desmatamento e queimada que contribuem para a deterioração das terras agrícolas (SILVA et al., 1998). Faria Filho (2003) estudou a Bacia Hidrográfica do Rio Almada, na Região Sul da Bahia e constatou, para o período 1975-2001, um aumento das áreas de cacau e pastagem com redução das áreas de mata, capoeira e mangue. Mais de 2/3 da referida bacia são utilizados para o desenvolvimento da lavoura cacaueira que, historicamente é uma atividade bastante antiga na região, datada no final do século XVIII. No longo processo de implantação e desenvolvimento dessa lavoura, as Áreas de Preservação Permanente (APPs) não foram respeitadas, havendo supressão da vegetação nas margens dos rios e nascentes. De acordo com Oliveira, J. (2004), que estudou o uso da terra na Bacia Hidrográfica do Rio Iguape, responsável pelo abastecimento de água da cidade de Ilhéus, de 1964 para 2002, houve redução das florestas e expansão das áreas de mata secundária avançada (que incluem as plantações de cacau no sistema “cabruca”) que avançaram de 23% (1964) para 44% (2002). Em segundo lugar, ficaram os pastos que em 1964 representavam 28% da área e em 2002 passaram para 32%. Nesse processo, as APPs também não foram respeitadas, sendo isto um aspecto padrão nas ocupações humanas. Na sub-bacia do Rio Catolezinho, em Barra do Choça, Freitas Júnior e Soares (2004) também constataram ocupação ilegal das APPs localizadas em nascentes e margens dos rios, sendo o café, a pastagem e os cultivos diversos os usos mais freqüentes. 18 De acordo com Silva (1997) os planejadores, legisladores e gestores públicos, de maneira geral, precisam saber sobre a distribuição e superfície das terras agrícolas, recreacionais e urbanas para que se possa promover uma melhor política de uso da terra e inclusive projetar cenários de desenvolvimento regional, bem como prever as áreas de pressão que a médio e longo prazo podem se transformar em problemas ambientais mais graves. Assim sendo, o mapeamento do uso da terra, juntamente com os mapeamentos geológicos, geomorfológicos, pedológicos e da cobertura vegetal, são informações essenciais para averiguação do nível de sustentabilidade de uma região (IBGE, 1999b). A sustentabilidade de uma região produtora pressupõe o conhecimento das limitações das terras a determinados níveis de intensidade de uso, a fim de se evitar a erosão e a perda da produtividade. Em terras submetidas a culturas anuais a intensidade do uso é alta, já em áreas cobertas por vegetação nativa o grau de intensidade do uso é baixo. Neste sentido, Lepsch (1991, p. 13, grifo do autor) afirma que: O uso adequado da terra é o primeiro passo em direção à agricultura correta. Para isso, deve-se empregar cada parcela de terra de acordo com a sua capacidade de sustentação e produtividade econômica de forma que os recursos naturais sejam colocados à disposição do homem para seu melhor uso e beneficio procurando ao mesmo tempo preservar estes recursos para gerações futuras. Para tanto, é necessário sistematizar os dados sobre as limitações de cada área para poder decidir qual o uso agrícola mais apropriado e quais as medidas de controle da erosão que devem ser implantadas a fim de se utilizar a máxima capacidade de uso sem o risco de degradação do solo. 19 2.3 Efeitos do uso da terra nas propriedades físicas e químicas dos solos A incorporação de espaços naturais para os cultivos agrícolas e estabelecimento de pastagens para o gado alteram as características físicas e químicas dos solos, muitas vezes resultando em degradação que se manifesta através da perda de fertilidade, compactação e fracionamento dos agregados, comprometendo a infiltração de água e o desenvolvimento adequado do sistema radicular dos vegetais (TISDALL; OADES, 1980, apud BERTOL et al., 2001; NEUFELDT et al., 1999; PLANTE; McGILL, 2002a apud BRONICK; LAL, 2005). Nos preparos convencionais, é comum a retirada da vegetação nativa para implantação de atividades que deixa o solo exposto ao impacto direto das chuvas, trazendo como conseqüência o rompimento dos agregados (WOHLENBERG et al., 2004). Aliado a isso, o constante revolvimento da terra contribui para a redução da matéria orgânica, que é reconhecida como um dos principais agentes de formação e estabilização de agregados (KIEHL, 1979; TISDALL; OADES, 1982; CASTRO FILHO et al., 1998). Feller e Beare (1997) destacam a importância da matéria orgânica na determinação da fertilidade e produtividade dos solos, principalmente em áreas tropicais onde eles são normalmente pobres e bastante intemperizados. De acordo com os autores o manejo influencia a capacidade das terras de servir como fonte de matéria orgânica e nutrientes. Segundo Bolin e Sukumar (2000 apud LEIFELD; KÖGEL-KNABNER, 2005) o carbono presente na matéria orgânica do solo pode chegar a mais de 80% do total de carbono terrestre e sua manutenção é fundamental para a mitigação do efeito estufa. Por outro lado, vários pesquisadores têm abordado a importância do C orgânico na cimentação das partículas que compõem o solo e, freqüentemente, encontram correlação significativa entre teor de matéria orgânica e índice de estabilidade de agregados 20 (PALADINI; MIELNICZUK, 1991; ROTH et al., 1991; GRIEVE et al., 2005). Isso ocorre porque os colóides orgânicos e inorgânicos do solo formam complexos que facilitam a agregação, principalmente em solos pouco argilosos. De acordo com Duiker et al. (2003 apud BRONICK; LAL, 2005), a agregação resulta do rearranjo de partículas, floculação e cimentação mediado pelo(a) carbono orgânico do solo, biota, ponte iônica, argila e carbonatos, sendo o carbono, ao mesmo tempo, agente de ligação e núcleo na formação dos agregados (BRONICK; LAL, 2005). Wohlenberg et al. (2004, p. 897) trabalhando em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico utilizou a regressão linear para confrontar o teor de C orgânico com agregados da classe de 8,00 a 4,76 mm e encontrou altos coeficientes de determinação, atribuindo isso “ao fato de as moléculas orgânicas atuarem nas etapas de formação e estabilização dos agregados, além de servirem de fonte de energia para os microrganismos, que são importantes agentes de agregação”. Entretanto, caso o solo seja pobre em cátions não é possível a união da matéria orgânica aos minerais de argila, uma vez que ambos têm cargas negativas (EDWARDS; BREMER, 1967 apud DUFRANC et al., 2004). De acordo com Kiehl (1979), além da fração orgânica, da argila e dos cátions adsorvidos, há que considerar também os óxidos de ferro e alumínio — agentes cimentantes — e o manejo do solo como fatores importantes no processo de agregação e estruturação do solo. Nesse sentido, o manejo do solo sob mata nativa freqüentemente apresenta maior nível de agregação em função dos maiores teores de matéria orgânica fruto da intensa atividade biológica verificada pela diversidade de espécies existentes, facilitando a aeração, o desenvolvimento das raízes, a maior infiltração de água e oferecendo menor risco de enxurrada e erosão (FIALHO et al., 1991; DUFRANC et al., 2004; WENDLING et al, 2005). 21 De acordo com Batjes e Dijkshoorn (1999), aproximadamente 52% do total de carbono dos solos da Amazônia estão concentrados nos primeiros 30 cm do perfil. Segundo Roscoe et al. (2000), esta camada é a mais suscetível às mudanças provocadas pelo manejo e os constantes desmatamentos e queimadas vêm concorrendo para a diminuição dos estoques de carbono do solo e aumento do efeito estufa em escala global. É possível também que solos com o mesmo teor de C orgânico apresentem níveis diferenciados de agregação, uma vez que não é só a quantidade de matéria orgânica que deve ser levada em consideração, mas, sobretudo, a sua qualidade (PARFITT et al., 1997, p. 2; LEHMANN et al., 2001). De acordo com Paladini e Mielniczuk (1991, p. 139): Como as culturas apresentam comportamento diferenciado sobre a agregação do solo, pelas diferenças morfológicas do sistema radicular, tempo de atuação, excreções, microrganismos associados às raízes, quantidade e tipo de compostos que originam, etc., espera-se que os efeitos das culturas sobre a agregação também se diferenciem. Já o manejo do solo sob pastagem pode apresentar condições favoráveis ao processo de agregação, porque as gramíneas possuem raízes espessas e bem distribuídas nos horizontes superficiais e sub-superficiais, facilitando as ligações entre as partículas minerais e a fração orgânica (GALETI, 1984; CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990; SILVA; MIELNICZUK, 1997; CRUZ et al., 2003; WOHLENBERG et al., 2004). Além disso, as excreções dos animais devolvem grande parte do que foi consumido, contribuindo sobremaneira para a reciclagem de nutrientes nas pastagens (AGUIAR, 1998, p. 30). Por outro lado, o excessivo pisoteio do gado e a exposição aos ciclos de umedecimento e secagem concorrem para o aumento da densidade do solo e, como conseqüência, levando ao processo de compactação e selamento com perda da porosidade e capacidade de infiltração de água. Nessas condições, o acúmulo de água nos horizontes superficiais pode contribuir para a degradação do solo através da erosão hídrica do tipo 22 laminar (GARDNER, 1986; OLIVEIRA et al., 1996; ALBUQUERQUE et al., 2003; ARAÚJO et al., 2004). Nas culturas perenes, como o cafeeiro, submetidas a manejo tradicional caracterizado pela retirada da cobertura vegetal nativa, o solo fica sem proteção e sofre os efeitos das variações de temperatura e umidade, que destroem os agregados de maior tamanho e diminuem a porosidade (GUIMARÃES; MENDES, 1997). Sobre o manejo da lavoura cafeeira, Guimarães e Mendes (1997, p. 23) afirmam que: No período de formação, principalmente no primeiro ano, após intenso revolvimento do solo durante as preparações de destoca, aração e gradagem, o solo fica muito exposto à ação da erosão. Nessa fase, o uso de culturas intercalares contribui para a cobertura do terreno, evitando a degradação do solo pelo impacto de gotas de chuva, ou mesmo seu arrastamento pela ação da erosão. Além disso, como o cafeeiro só começa a produzir a partir de 30 meses de idade, o uso de culturas intercalares poderá contribuir para a diminuição dos custos, uma vez que o agricultor poderá vender estas safras. Já o sistema de plantio adensado não permite o uso e culturas intercalares, mas possibilita quintuplicar a população de cafeeiros em relação aos espaçamentos convencionais. Segundo Mendes e Guimarães (1997, p. 18), Ainda não há consenso entre os técnicos quanto as denominações dos sistemas e plantio adensado; é comum, contudo, empregar a expressão semi-adensado para os sistemas com 3000 a 5000 plantas por hectare, adensado para populações entre 5000 e 10000 plantas por hectare e super-adensado para os sistemas com 10000 a 20000 plantas por hectare. O sistema adensado vem se disseminando rapidamente em função do encarecimento das terras com aptidão para o plantio do cafeeiro. Além disso, o sistema também protege o solo contra a erosão, melhora as suas características físicas, químicas e biológicas e favorece o melhor aproveitamento da adubação (MENDES; GUIMARÃES, 1997). No manejo tradicional, um dos maiores problemas para a conservação o solo é que ele fica exposto. Russel e Russel (1959 apud MACHADO; BRUM, 1978, p. 82) enfatizam que o efeito geral do cultivo é destruir a estrutura do solo, pois a maioria dos preparos, particularmente as capinas superficiais ou gradagens, executadas em tempo seco para destruir as ervas daninhas, provocam a pulverização do solo. 23 Essa pulverização ocorre na superfície do solo (ALBUQUERQUE et al., 2003; WENDLING et al, 2005) e o tráfego de máquinas agrícolas em condições inadequadas de umidade provoca a compactação da camada subsuperficial, reduzindo a fração orgânica, o desenvolvimento radicular e a disponibilidade de nutrientes e água (DIAS JUNIOR; PIERCE, 1996; CRUZ et al., 2003). De acordo com Bertol et al. (2004), elevados teores de silte na composição granulométrica do solo também podem contribuir para o processo de compactação. Em locais de produção de água para abastecimento, como a bacia de captação das barragens Água Fria I e II, em Barra do Choça, o estudo das características físicas dos solos é fundamental. De acordo com Bronick e Lal (2005), alterações no solo causadas por manejo inadequado podem comprometer a quantidade e a qualidade da água, já que a estrutura e a textura do solo têm influência no fluxo de água no solo, na sua disponibilidade e no seu armazenamento. Nesse sentido, é importante estudar a textura, pois se trata de um dos atributos do solo que influenciam a estabilidade estrutural. A argila, por apresentar cargas negativas e superfície específica aumentada pelo seu pequeno tamanho, favorece a formação de agregados e, por conseguinte, a estruturação do solo. Fialho et al. (1991), em sua pesquisa sobre um Latossolo Vermelho-amarelo distrófico, notaram uma tendência de aumento da densidade do solo e de partículas com a profundidade em todos os tipos de usos analisados: mata natural, pastagem nativa e eucalipto sem sub-bosque. No entanto, considerando a profundidade de 0-4 cm, a mata teve valores de densidade do solo bem menores do que a pastagem e o eucalipto; considerando a variável densidade de partículas, a mata teve valores menores até a profundidade de 6-8 cm. No sentido inverso, a porosidade total diminuiu com a profundidade. A razão para a mata 24 apresentar uma melhor estruturação do solo foi atribuída à proteção exercida pela cobertura vegetal e ao maior teor de matéria orgânica. Em sua pesquisa realizada sobre solos de tabuleiro, Paiva (1997) encontrou altos valores de dispersão de argila no horizonte Ap do Latossolo Amarelo podzólico e nos horizontes Ap, AB e BA do Podzólico Amarelo, sendo tal fato atribuído às cargas negativas da matéria orgânica, capazes de provocar repulsão nos colóides do solo. Segundo Kiehl (1979), a fração orgânica é um material poroso e sua estrutura dificulta a construção de arranjos piramidais, de forma que solos ricos em C orgânico apresentam porosidade entre 60 e 80%. Isso faz com que solos argilosos como o Nitossolo, com 38,4% de argila no horizonte Ap (0-15 cm) e 57,1% de argila no B21 (15-40 cm), tenham porosidade igual a solos de textura média, graças a melhor estruturação provocada pela incorporação de matéria orgânica (PERECIN; CAMPOS, 1978). Machado e Brum (1978) trabalharam em um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, e verificaram que o manejo sob mata natural apresentou o maior valor de matéria orgânica, menor densidade do solo e maior porosidade total e macroporosidade em relação aos manejos de pasto, plantio direto e plantio convencional, sendo que as variáveis analisadas indicaram alto grau de compactação no sistema convencional e necessidade de mudança no manejo para incorporação de técnicas de recuperação e conservação do solo. Quanto aos aspectos químicos do solo, Araújo et al. (2004) em estudo realizado sobre um Argissolo Amarelo distrófico, compararam os manejos sob mata nativa, área recém desmatada e queimada, pupunha e pastagem. Os resultados da análise química indicaram acidez elevada (≤ 5), valor V inferior a 50% e altos teores de Al3+ trocável em todos os solos amostrados. Os teores de Ca2+ foram inferiores a 2,0 cmolc dm-3 e os de Mg2+ inferiores a 0,5 cmolc dm-3. Com uma disponibilidade tão baixa de nutrientes, o desenvolvimento da mata nativa foi explicado pela ciclagem de nutrientes que existe nesse ecossistema, aproveitando ao 25 máximo todos os elementos químicos. A soma de bases cresceu na direção mata-queimadapupunha-pastagem e os autores defendem que, nestes ambientes, a maior parte dos nutrientes fica retida na vegetação nativa e, à medida que ocorre a decomposição da matéria orgânica, o solo vai incorporando estes elementos. Assim, caso o sistema adotado para substituir a mata nativa não promova a ciclagem interna, haverá perda destes nutrientes. Já no estudo de Fialho et al. (1991), comparando vários usos sobre um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, a mata apresentou conteúdos maiores de K+, Ca2+ e Mg2+ que os manejos sob pastagem e eucalipto, sendo isto atribuído à ciclagem de nutrientes, imobilização desses elementos nas plantas de eucalipto e na matéria orgânica acumulada sobre o solo. Com relação ao P disponível não houve variação significativa em função dos diversos manejos, sendo que, em geral, o teor de P diminuiu com a profundidade. No caso da mata, o diferencial foi que a quantidade de fósforo disponível não diminuiu tanto com a profundidade em relação ao manejo com eucalipto e pastagem. No caso do eucalipto, a presença de maior quantidade de P no horizonte superficial foi devida à absorção desse elemento em camadas mais profundas e inexistência de sub-bosque, resultando em um consumo menor desse elemento na camada superficial. A disponibilidade de P no solo tem efeitos indiretos na agregação, uma vez que o P influencia o crescimento das plantas e favorece a colonização de fungos que afetam a morfologia das raízes e a agregação (FACELLI; FACELLI, 2002 apud BRONICK; LAL, 2005). Araújo et al. (2004) também não encontraram diferenças significativas entre P disponível e diferentes sistemas de manejo, sendo baixos os teores e diminuindo com a profundidade. Quanto ao K+, o maior valor foi encontrado no manejo sob queimada, em função da existência de cinzas na camada superficial. De fato, as queimadas destroem a maior parte dos componentes nitrogenados e ácidos carbônicos, sendo o efeito alcalizinante 26 resultado do retorno dos elementos K+ e Ca2+ ao solo. No entanto, os nutrientes remanescentes estão numa forma passível de perdas por lixiviação e transporte pelos ventos e os reflexos desse manejo na estrutura do solo estão relacionados à redução dos agregados, aumento da densidade e conseqüente diminuição da permeabilidade e infiltração de água, contribuindo, enfim, para a degradação desse recurso natural (BRINKMANN; NASCIMENTO, 1973; MANARINO et al., 1982; GLIESSMAN, 2001). Pelo exposto, verifica-se que os diversos tipos de manejo podem ter conseqüências positivas ou negativas nas propriedades físicas e químicas, sendo importante priorizar aqueles usos que contribuem para a manutenção da estrutura original e conservação da capacidade dos solos em disponibilizar os nutrientes necessários para o desenvolvimento adequado das plantas. 27 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Localização da área de estudo A bacia de captação das barragens Água Fria I e II localiza-se no município de Barra do Choça, Bahia (Figura 3), entre os paralelos 14º 51’ e 14º 56’ Sul e os meridianos 40º 41’ e 40º 34’ Oeste, apresentando 68,71 km2 de superfície (6.871 ha). A área de captação da barragem é formada pela sub-bacia hidrográfica do Rio dos Monos (SBHRM), com 2.537 ha, situada na porção leste e pela sub-bacia do alto e médio Rio Água Fria (SBHRAF), com 4.334 ha, na porção oeste. A barragem de Água Fria II foi construída no período 1982/1986 (DI LAURO; SILVA, 2004) na confluência do Rio dos Monos com o Rio Água Fria, dando origem ao lago que tem importância estratégica no abastecimento regional de água tratada. 28 346306 338996 331041 323085 315129 8368717 VITÓRIA DA CONQUISTA PLANALTO 8361415 BAHIA BARRA DO CHOÇA 8354113 LEGENDA Sede Distrito Rios Sub-bacia do Rio Água Fria Sub-bacia do Rio dos Monos Base Cartográfica: Folha SD 24-Y-A-III-1975 8346811 Barra Nova CAATIBA 8339508 ITAMBÉ 0 2 4 6 km Scale in Kilometers 8332206 Figura 3 – Mapa de Localização da bacia de captação das barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia. 3.2 Geologia De acordo com o esboço geológico da bacia de captação das barragens Água Fria I e II (Figura 4), confeccionado a partir dos mapas da Folha SD.24 Salvador, do projeto RADAMBRASIL (BRASIL, 1981), na escala 1:1.000.000, distinguem-se duas unidades geológicas na área de estudo: as Coberturas Detríticas e o Complexo Caraíba-Paramirim. 29 350627 341759 332892 324024 315155 8371483 42%%d 39%%d BARRA DO CHOÇA - BA Juazeiro 45%%d Cicero Dantas Xique-xique 12%%d 12%%d Barreiras Correntina SALVADOR Bom Jesus da Lapa ESBOÇO GEOLÓGICO Rio de Contas Jequie Caitite VITÓRIA DA CONQUISTA Guanambi Vitória da Conquista Ilhéus 45%%d 42%%d 16%%d 16%%d Caravelas 39%%d COM DESTAQUE PARA A BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II 8363407 UNIDADES GEOLÓGICAS PLANALTO COBERTURAS DETRÍTICAS BARRA DO CHOÇA Depósitos eluvionares e secundariamente coluvionares predominantemente arenosos, com níveis conglomeráticos. 8354777 Biotita e/ou hornblenda gnaisses e gnaisses quartzofeldspáticos; anfibolitos e biotita xistos bem foliados, localmente mobilizados com níveis de quartzitos. 8346147 Barra Nova Localidades CAATIBA Área de captação das barragens Água Fria I e II 8337517 0 2 4 6 8 Scale in Kilometers ITAMBÉ Base Planialtimétrica: Folha SD.24-Y-A-VI, SD.24-Y-C-III e SD.24-Y-B-VI Execução: SUDENE 1974/1975 Adaptação: Edvaldo Oliveira, Jacson Tavares - 2005 8328887 Figura 4 – Esboço Geológico do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II. 30 As Coberturas Detríticas ocupam grande parte do quadrante sudoeste da província Araçuaí, passando por Poções, Planalto, Barra do Choça, Vitória da Conquista e a partir de Belo Campo, se alargam até a divisa com o Estado de Minas Gerais. Os terrenos formadores dos platôs elevados, como os de Vitória da Conquista, não apresentam evidências hidro ou pneumodinâmicas que possam classificá-los como sedimentos. Dessa forma, a maior parte da área se trata de elúvios, ou seja, de material originado diretamente do intemperismo das rochas subjacentes, que não sofreram transporte ou colúvios que foram apenas transportados para os sopés das encostas dos platôs (BRASIL, 1981). Trata-se de um “material amarelado, conglomerático, detrítico, mal consolidado, contendo lentes finas de arenitos e conglomerados quartzosos, horizontalmente estratificados. Depósitos residuais e coluvionares sílicoferruginosos também ocorrem associados, com espessura variável” (BRASIL, 1981). As Coberturas Detríticas aparecem na porção centro-norte-noroeste do município de Barra do Choça, especificamente recobrindo a maior parte da área de estudo (85%), notadamente a SBHRAF, conforme se pode observar na Figura 4. O Complexo Caraíba-Paramirim é uma das unidades mais antigas da Folha SD 24 Salvador e estende-se numa área entre Vitória da Conquista e Itapebi, com orientação Noroeste-Sudeste, compreendendo grande parte dos municípios de Vitória da Conquista, Barra do Choça, Caatiba, Itambé, Itapetinga, Itororó, Potiraguá, Itarantim, Salto da Divisa e Itapebi. Esse complexo apresenta, principalmente, muscovita-biotita gnaisses, seguido de biotita hornblenda gnaisses, gnaisses quartzo-feldspáticos, com presença variável de anfibolitos e biotita-xistos (BRASIL, 1981, p. 57). Abrange a porção sudeste da SBHRM, correspondendo a aproximadamente 15% do total da área de estudo (Figura 4). 31 3.3 Geomorfologia Na bacia de captação das barragens Água Fria I e II aparecem duas unidades geomorfológicas, de acordo com o mapa Geomorfológico da Folha SD.24 Salvador (BRASIL, 1981): Planaltos dos Geraizinhos e Piemonte Oriental do Planalto de Vitória da Conquista (Figura 5). Os Planaltos dos Geraizinhos compreendem uma extensa área de relevos aplanados, com altimetria quase sempre superior a 800 metros, podendo chegar a mais de 1.000 m em relevos residuais localizados nos topos dos planaltos, como o caso da Serra do Periperi em Vitória da Conquista. A topografia tabular caracteriza-se por apresentar depósitos detríticos do Terciário e o Quaternário que encobrem as feições estruturais subjacentes, formadas por rochas fragmentadas e pouco alteradas. Em alguns locais o material coluvial pode apresentar linha de pedras em meio a uma cobertura de material alterado de 2 a 4 m de espessura, geralmente amarela ou avermelhada e arenosa. As ravinas e os sulcos presentes sobre o planalto indicam erosão superficial por escoamento difuso e concentrado elementar. Os Planaltos dos Geraizinhos são divisores de águas entre várias bacias, notadamente representam o interflúvio entre o médio rio de Contas e o alto e médio rio Pardo que, por sua vez, representa o principal canal de drenagem dos rios que cortam essa unidade geomorfológica, apresentando padrão dendrítico, tendendo localmente para o angulado (BRASIL, 1981, p. 211). Conforme a Figura 5, essa unidade geomorfológica aparece na maior parte da SBHRAF e na porção centro-norte da SBHRM, correspondendo a 18% da área de estudo. O Piemonte Oriental do Planalto de Vitória da Conquista abrange os terrenos intermediários entre os Planaltos dos Geraizinhos e a Depressão de Itabuna-Itapetinga, 32 350627 341759 332892 324024 315155 8371483 42%%d BARRA DO CHOÇA - BA 39%%d Juazeiro 45%%d Cicero Dantas Xique-xique 12%%d ESBOÇO GEOMORFOLÓGICO 12%%d Barreiras SALVADOR Correntina Bom Jesus da Lapa Rio de Contas Jequie Caitite VITÓRIA DA CONQUISTA Guanambi Vitória da Conquista Ilhéus 45%%d 42%%d 16%%d 16%%d Caravelas COM DESTAQUE PARA A BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II 39%%d 8363407 UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS PLANALTOS DOS GERAIZINHOS PLANALTO Pgi - Pediplano Degradado Inumado 8354777 BARRA DO CHOÇA Pri - Superfície de Aplanamento Retocada Inumada PIEMONTE ORIENTAL DO PLANALTO DE VITÓRIA DA CONQUISTA Dm2 - Drenagem Média Tipo 2 8346147 Barra Nova Dg2 - Drenagem Grosseira Tipo 2 Vale ou sulco estrutural CAATIBA 8337517 Localidades Área de captação das barragens Água Fria I e II 0 2 4 6 8 km Scale in Kilometers ITAMBÉ Base Planialtimétrica: Folha SD.24-Y-A-VI, SD.24-Y-C-III e SD.24-Y-B-VI Execução: SUDENE 1974/1975 Adaptação: Edvaldo Oliveira, Jacson Tavares - 2005 8328887 Figura 5 – Esboço Geomorfológico de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II. 33 apresentando uma altimetria variando entre 200 e 1.000 m, sendo que os pontos mais altos correspondem aos residuais e os pontos mais baixos os fundos dos vales que aparecem quase com a mesma altitude da Depressão. As rochas apresentam espessa camada de alteração e o relevo é bastante movimentado na vertente oriental do planalto, em função da forte dissecação que entalha vales profundos com variação de cem a duzentos metros de diferença entre o talvegue e o topo das vertentes, que por sua vez são íngremes, com 30 a 45º de inclinação. A desnudação das vertentes é tão forte que em alguns pontos de relevo muito movimentado, como a Serra do Marçal, aparecem afloramentos rochosos no topo ou nas partes baixas da encosta (BRASIL, 1981). A parcela sudeste da SBHRM e uma pequena parte do setor sudoeste da SBHRAF são embasadas por esta unidade geomorfológica, correspondendo a 82% da área de estudo (Figura 5). 3.4 Clima A bacia de captação das barragens Água Fria I e II caracteriza-se pelo clima Tropical Subúmido (Aw na classificação de Köppen), representando uma área de transição entre o clima Úmido (Af), localizado à leste, e o clima Semi-árido (Bsh), localizado a oeste. Com base em uma seqüência temporal de 41 anos, BRASIL (1981) encontrou os seguintes valores relacionados ao clima Tropical Subúmido: 68,6 % dos meses com precipitações pluviométricas inferiores a 60 mm; 24,8 % dos meses com precipitações entre 60 e 180 mm; e 6,6 % dos meses com precipitações entre 180 e 420 mm. 34 O período de maior intensidade pluviométrica vai de novembro a abril, enquanto que os meses seguintes aparecem como os mais secos, todos com valores inferiores a 60 mm. De acordo com Brasil (1981), a média anual de precipitação é de 696 mm e, na série histórica 1934/1975, apenas 9 anos apresentaram totais pluviométricos superiores à média. As porções sul e leste do município de Barra do Choça são beneficiadas por sua localização no Piemonte Oriental do Planalto de Vitória da Conquista. Isto porque esta unidade geomorfológica funciona como uma grande barreira orográfica aos fluxos úmidos provenientes do litoral e as áreas localizadas a barlavento obrigam as massas de ar a subir e, com o aumento da altitude ocorre a diminuição da temperatura e a conseqüente condensação do vapor d’água que se traduz em chuvas orográficas (BRASIL, 1981). Normalmente, as áreas de baixa latitude apresentam altas temperaturas, mas Barra do Choça, embora esteja entre 14 e 15º de latitude, tem o seu inverno caracterizado por baixas temperaturas que podem chegar a menos de 10ºC, destoando de outras cidades de mesma latitude. A explicação está na sua localização nas unidades geomorfológicas Planaltos dos Geraizinhos e Piemonte Oriental do Planalto de Conquista, com altitudes superiores a 900 m, condicionando sobremaneira os índices térmicos, uma vez que altitude e temperatura são grandezas inversamente proporcionais. 3.5 Solos Considerando o esboço de solos da bacia de captação das barragens Água Fria I e II (Figura 6), confeccionado com base no Mapa Exploratório de Solos da Folha SD.24 Salvador 35 350627 341759 332892 324024 315155 8371483 42%%d BARRA DO CHOÇA - BA 39%%d Juazeiro 45%%d Cicero Dantas Xique-xique 12%%d 12%%d Barreiras Correntina ESBOÇO PEDOLÓGICO SALVADOR Bom Jesus da Lapa Rio de Contas Jequie VITÓRIA DA CONQUISTA Caitite Guanambi Vitória da Conquista Ilhéus 45%%d 42%%d 16%%d 16%%d Caravelas 39%%d 8363407 COM DESTAQUE PARA A BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II UNIDADES PEDOLÓGICAS PLANALTO LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO ÁLICO (Latossolo Amarelo distrófico - EMBRAPA, 1999) LVa1 - A moderado, textura argilosa + Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico com A moderado e textura argilosa, relevo plano e suave ondulado. BARRA DO CHOÇA LVa6 - A moderado, textura argilosa + Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico com A moderado, textura média/argilosa, relevo ondulado a forte ondulado. 8354777 LVa1 LVa9 - A moderado e proeminente, textura argilosa + Argissolo Vermelho-Amarelo Eutrófico, A moderado, textura média/argilosa + Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, A moderado, textura média/argilosa, relevo ondulado e forte ondulado. PODZÓLICO VERMELHO-AMARELO EUTRÓFICO (Argissolo Amarelo eutrófico - EMBRAPA, 1999) 8346147 Barra Nova LVa9 LVa6 CAATIBA PE43 - A moderado, argila de atividade baixa, textura média/argilosa + Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico com A moderado, textura média/argilosa, relevo forte ondulado e montanhoso + Latossolo Vermelho Amarelo distrófico com A moderado e proeminente, textura argilosa e relevo ondulado. Localidades 8337517 Área de captação das barragens Água Fria I e II PE43 0 2 4 6 8 km Scale in Kilometers ITAMBÉ Base Planialtimétrica: Folha SD.24-Y-A-VI, SD.24-Y-C-III e SD.24-Y-B-VI Execução: SUDENE 1974/1975 Adaptação: Edvaldo Oliveira, Jacson Tavares - 2005 8328887 Figura 6 – Esboço Pedológico do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II. 36 (BRASIL, 1981), verifica-se que a classe Latossolo Vermelho-Amarelo álico (atual Latossolo Amarelo distrófico) domina a área de estudo. Esta classe de solos apresenta subdivisões de acordo com suas características físicas, morfológicas e químicas influenciadas pela geologia e posição no relevo e, dessa forma, ocorrem na bacia de captação das barragens Água Fria I e II as unidades LVa1 e LVa9. A unidade LVa1 ocorre na maior parte da área de estudo (90,6%) e corresponde, predominantemente, aos terrenos geológicos conhecidos como Coberturas Detríticas do Terciário Quaternário. Esta unidade é formada pelo Latossolo Vermelho Amarelo álico, com A moderado e textura argilosa, apresentando saturação de alumínio trocável maior que 50%, localizada em área de relevo plano e suave ondulado. A unidade LVa9 ocorre na porção leste da SBHRM e na porção sudoeste da SBHRAF (9,4% da área de estudo), ocupando, primordialmente, terrenos do Complexo CaraíbaParamirim. Esta subdivisão pode contemplar o Latossolo Vermelho Amarelo álico, com A moderado e proeminente, com textura argilosa e o Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, com argila de atividade baixa, A moderado, textura média/argilosa, desenvolvidos em área de relevo ondulado a forte ondulado. O Latossolo Vermelho-Amarelo álumínico engloba solos minerais, não hidromórficos, profundos e muito profundos com boa porosidade e seqüência de horizontes A, B e C, apresentando pequena diferenciação entre eles. Alguns podem apresentar caráter húmico identificado pelo horizonte superficial de cores escuras, com espessura superior a 1 m, favorecendo a atividade agrícola. Os demais precisam de calagem para reduzir os efeitos da acidez e do alumínio — quando álicos — e de adubação — quando distróficos (BRASIL, 1981). 37 3.6 Cobertura Vegetal Considerando o mapa de Cobertura Vegetal da bacia de captação das barragens Água Fria I e II (Figura 7), confeccionado com base no Mapa de Cobertura Vegetal da Folha SD.24 Salvador (BRASIL, 1981), verifica-se que a área de estudo era recoberta originalmente por dois tipos de vegetação: a Floresta Estacional Semidecidual e a Floresta Estacional Decidual. A região da Floresta Estacional Semidecidual, localizada em terrenos do Complexo Caraíba-Paramirim, distribuía-se por uma pequena parte da SBHRM (6,4%), especialmente na porção sudeste, formando uma área de transição entre a Floresta Ombrófila Densa e a Floresta Estacional Decidual. Normalmente, a percentagem das árvores caducifólias no conjunto da floresta ficava em torno de 20 a 50% e sua existência estava diretamente ligada a ocorrência de estação seca não muito pronunciada (BRASIL, 1981, p. 414). Atualmente, o uso dessas terras é destinado para agropecuária e pastagem. A região da Floresta Estacional Decidual ocupava a maior parte da área de estudo (93,6%), correspondendo aos terrenos geológicos conhecidos como Coberturas Detríticas do Terciário Quaternário. Nessas áreas o período seco é maior e o percentual de decidualidade foliar dos indivíduos dominantes passa a ser de 50% ou mais na época desfavorável, o que indica uma maior durabilidade do período seco (BRASIL, 1981, p. 414). Verifica-se que nenhuma das formações florísticas originais teve a sua continuidade temporal e espacial assegurada, sendo gradativamente substituída pelas atividades antrópicas relacionadas à agricultura e à pecuária, trazendo prejuízos inestimáveis para a flora e para a 38 350627 341759 332892 324024 315155 8371483 42%%d 39%%d BARRA DO CHOÇA - BA Juazeiro 45%%d Cicero Dantas Xique-xique 12%%d 12%%d Barreiras ESBOÇO DA VEGETAÇÃO ORIGINAL SALVADOR Correntina Bom Jesus da Lapa Rio de Contas Jequie VITÓRIA DA CONQUISTA Caitite Guanambi Vitória da Conquista Ilhéus 45%%d 42%%d 16%%d 16%%d Caravelas COM DESTAQUE PARA A BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II 39%%d 8363407 COBERTURA VEGETAL ORIGINAL PLANALTO REGIÃO DA FLORESTA OMBRÓFILA DENSA BARRA DO CHOÇA 8354777 REGIÃO DA FLORESTA ESTACIONAL SEMIDECIDUAL REGIÃO DA FLORESTA ESTACIONAL DECIDUAL 8346147 Barra Nova CAATIBA Localidades 8337517 Área de captação das barragens Água Fria I e II 0 2 4 6 8 km Scale in Kilometers ITAMBÉ Base Planialtimétrica: Folha SD.24-Y-A-VI, SD.24-Y-C-III e SD.24-Y-B-VI Execução: SUDENE 1974/1975 Adaptação: Edvaldo Oliveira, Jacson Tavares - 2005 8328887 Figura 7 – Esboço da Vegetação do Município de Barra do Choça-Bahia, com destaque para a bacia de captação das barragens Água Fria I e II. 39 fauna e os remanescentes florestais existentes são fragmentados e incapazes de refletir a riqueza primitiva. 3.7 Hidrografia Os rios formadores da bacia de captação das barragens Água Fria I e II são afluentes importantes da Sub-bacia do rio Catolé, que é o rio mais expressivo do município. De forma geral, todos os rios de Barra do Choça (Figura 8) fazem parte da margem direita do médio Rio Pardo e, em função das características do relevo, suas águas correm para duas bacias de captação distintas. Na porção centro-norte do território barrachocense os afluentes despejam suas águas no rio Catolé que, seguindo uma orientação sudeste desemboca no rio Pardo, nas imediações de Itapetinga. Na porção meridional do município, os rios seguem a orientação sul até desembocarem no rio Verruga, outro afluente do rio Pardo, nas proximidades de Itambé. Localizada em uma área de escassez de água, Barra do Choça se destaca por apresentar uma variada rede hidrográfica que lhe confere importância estratégica no abastecimento de água das cidades de Vitória da Conquista e Barra do Choça e das localidades de Barra Nova, São Sebastião e José Gonçalves, beneficiando mais de 300 mil habitantes (GARCIA, 2004, p. 61). Há inclusive, em processo de construção, mais uma grande barragem no município, na região do rio Gaviãozinho, para o abastecimento urbano de Barra do Choça e Planalto. De acordo com o IBGE (1999a, p. 173), o período de maior precipitação na bacia do rio Catolé Grande vai de dezembro a março, podendo chegar a mais de 200 mm/mês. Mesmo nos meses mais secos, envolvendo o período de maio a setembro, o escoamento é mantido 40 graças ao armazenamento e restituição hídrica proporcionados pelas coberturas detríticas e solos profundos e porosos existentes na referida bacia de captação. BARRA DO CHOÇA - HIDROGRAFIA COM DESTAQUE PARA A BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II 350627 341759 332892 324024 315155 8371483 VITÓRIA DA CONQUISTA 8363407 Porcos PLANALTO Rio BARRA DO CHOÇA 8354777 ÁGUA FRIA II 8346147 Corrego ÁGUA FRIA I BARRA NOVA Lapinha CAATIBA 8337517 ITAMBÉ BACIA DO RIO CATOLÉ 0 2 4 6 8 km Scale in Kilometers BACIA DO RIO VERRUGA ÁREA DE ESTUDO 8328887 Base cartográfica: Folha SD.24-Y-A-VI, SD.24-Y-C-III e SD.24-Y-B-VI Adaptação: Edvaldo Oliveira, Jacson Tavares - 2005 Figura 8 – Mapa de Hidrografia do Município de Barra do Choça-Bahia. 41 3.8 Evolução do Uso da Terra Por meio de fotografias aéreas extemporâneas e imagens de satélite foi realizado o mapeamento da bacia de captação das barragens Água Fria I e II, com o intuito de fazer uma análise comparativa da forma como a terra vem sendo utilizada na área. Foram utilizadas fotografia aérea, na escala 1:100.000, pancromática, SSRH V SA CS, do ano de 1974, da folha SD 24-Y-A-III-1975 (Apêndice A) e imagens de satélite do Sistema Landsat 5 TM, na escala 1:50.000, colorida, nas combinações das bandas 3, 4 e 5 para o ano de 2004 (Apêndice B). Esses materiais foram utilizados para a elaboração dos mapas temáticos sobre o uso da terra nos dois períodos através do uso de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), por meio do software Map Viewer 6.0 (MAPVIEWER Version 6.0, 2005). No mapeamento, os diversos usos da terra foram determinados a partir das características comuns apresentadas na paisagem e que aparecem nas fotografias aéreas pancromáticas e imagens de satélite com feições comuns de textura, tons de cores, rugosidade, espaçamento de copas, etc. A classificação da vegetação para legenda da interpretação está apresentada a seguir: • CAFÉ – São áreas utilizadas para o desenvolvimento da lavoura cafeeira, que aparecem nas imagens com homogeneidade visual. • PASTAGEM – Estas áreas estão caracterizadas, primordialmente, por pastagens para criação extensiva de gado bovino. Estão incluídas nesta categoria as áreas recentemente abertas para retirada de madeira com derruba total. 42 • FLORESTA – Estão incluídos nesta categoria os remanescentes florestais com baixa antropização, evidenciados pelo adensamento da mata e pouco afastamento entre as copas. • VEGETAÇÃO SECUNDÁRIA – São áreas com vegetação em processo de regeneração, com porte variando de herbáceo a arbóreo, destacando-se pela sua uniformidade. Parte delas são áreas abandonadas outrora utilizadas para pastagens ou café. • CULTIVOS DIVERSOS – Envolvem áreas de cultivos diversos (feijão, milho, mandioca) para subsistência que aparecem nas imagens com grande variedade de textura e tons de cores, tornando difícil o detalhamento. • ESPELHO D´ÁGUA – São os reservatórios de água que aparecem nas imagens com grande homogeneidade textural e cores escuras. • DISTRITO – Corresponde a porção do distrito de Barra Nova que foi possível mapear através da imagem de satélite para o ano de 2004. Após o processo de distinção e separação dos diversos usos, o software Map Viewer 6.0 calcula, automaticamente, as áreas e permite a separação dos usos em camadas (overlayer). Antes e após a análise das fotografias aéreas e imagens de satélite, foram feitas visitas ao campo, com os equipamentos GPS e máquina fotográfica, a fim de verificar as formas de uso predominantes e sua localização. Além disso, as visitas serviram para a checagem e atualização dos mapas. 43 3.9 Estudo dos Solos Após consultar o levantamento exploratório de solos do Projeto RADAMBRASIL, Folha SD 24 Salvador (BRASIL, 1981), e percorrer intensamente a área, foram alocados seis pontos para abertura de trincheiras e coleta de amostras dos solos para cada forma de uso da terra. Nessa tarefa, houve a preocupação em selecionar solos formados sob a mesma condição de relevo, topo de elevação e altitudes semelhantes (Figura 9), a fim de poder verificar os efeitos do manejo nas características morfológicas, físicas e químicas dos mesmos. Na SBHRM foram selecionados três solos: um sob mata nativa, empregado como referência, um sob pastagem de capim-gordura e outro sob café com sistema tradicional de cultivo. Os outros três foram amostrados na SBHRAF: um sob mata nativa, empregado como referência, um sob pastagem de braquiária e outro sob café com sistema semi-adensado de cultivo. O material coletado foi transportado para o laboratório de Física do Solo da UESC, onde, inicialmente, procedeu-se a secagem, destorroamento e peneiramento em peneira de 44 333872 331506 329140 326774 324407 322041 8352174 BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II BARRA DO CHOÇA - BA Água Fria II LAd4 8349740 Água Fria I PONTOS DE COLETA DOS SOLOS SBHRAF SBHRM LAd1 LAd2 LAd1 LATOSSOLO AMARELO distrófico argissólico Pastagem capim-gordura - 944 m LAd6 LAd5 os Mon LAd3 LAd2 LATOSSOLO AMARELO distrófico típico Mata nativa - 943 m LAd3 LATOSSOLO AMARELO distrófico típico Café (plantio convencional) - 934 m 8347306 LAd4 LATOSSOLO AMARELO distrófico húmico Pastagem braquiária - 900 m LAd5 LATOSSOLO AMARELO distrófico típico Café (plantio semi-adensado) - 920 m LAd6 LATOSSOLO AMARELO distrófico típico Mata nativa - 915 m 8344872 Base Cartográfica LANDSAT 5 IMAGEM TM - 2004 Folha SD 24-Y-A-III-1975 Barra Nova 8342438 0.00 Figura 9 – Localização geográfica dos solos em estudo, com os respectivos pontos de coleta de solo. 2.00 4.00 km Scale in Kilometers 45 malha de 2 mm, a fim de se obter a terra fina seca ao ar (TFSA). As análises de caracterização química e física foram feitas utilizando-se três repetições por amostra As análises físicas das amostras de solo foram realizadas no laboratório de Física do Solo da UESC e as análises químicas nos laboratórios da CEPLAC. 3.9.1 Manejo dos solos Os solos sob mata nativa, tanto da SBHRM quanto da SBHRAF representam fragmentos da vegetação original da área (Floresta Estacional Decidual) que sobreviveram como Reserva Legal ao processo de expansão da agricultura na região. Estão sendo empregados como referência para averiguar os efeitos do manejo nas áreas de café e pastagem porque não sofreram as alterações causadas pelo manejo agrícola. Os solos sob pastagem, tanto a de capim-gordura (Melinis Minutiflora) na SBHRM quanto a de braquiária (Brachiaria Decumbens) na SBHRAF, são representativos do manejo tradicional para esse tipo de atividade no município, onde se suprime a vegetação original para realizar o plantio das gramíneas. Nesse processo, não houve utilização de técnicas de calagem ou adubação. No solo sob café da SBHRM, na fazenda COFARMA, foi realizado o manejo tradicional de cultivo, caracterizado pelo grande espaçamento (4,0 m X 1,5 m), suficiente para 1.666 cafeeiros por hectare. Este cafezal tem cinco anos de idade e recebe tratamentos de calagem e adubação feitos de forma não-sistemática e são utilizados tratores para os tratos culturais e para a colheita. 46 No solo sob café da SBHRAF, na fazenda COUROPEL, foi realizado o sistema semiadensado, caracterizado pelo espaçamento 2,5 m X 1,0 m, capaz de suportar 4.000 cafeeiros por hectare. Este cafezal também tem cinco anos de idade, é irrigado e recebe tratamentos sistemáticos de calagem e adubação, sem trânsito de máquinas agrícolas. 3.9.2 Caracterização Morfológica dos Solos As características morfológicas (horizonte, cor, textura, estrutura, consistência e transição) foram descritas no próprio local das trincheiras e obedeceram as metodologias preconizadas por Lemos e Santos (1996). 3.9.3 Caracterização Física dos Solos • Granulometria: Realizada pelo método do densímetro de Bouyoucos, utilizando-se 50 g de TFSA e 25 ml de NaOH 1 mol l-1 para a dispersão química, com agitação em coqueteleira durante 15 minutos, a 12.000 rpm, conforme EMBRAPA (1997). • Argila dispersa em água (ADA): utilizou-se de 50 g de TFSA e 125 ml de água, conforme EMBRAPA (1997), empregando-se o densímetro de Bouyoucos. • Grau de floculação de argila (GF): calculado pela seguinte fórmula: 47 GF (%) = 100 x (argila floculada em água/argila total) • Densidade do Solo (DS): utilizou-se o método da proveta, conforme EMBRAPA (1997), através da determinação do peso de solo compactado necessário para completar o volume de uma proveta de 100 ml. DS (kg dm-3) = peso da amostra seca a 105º/volume da proveta • Densidade de Partículas (DP): Utilizou-se o método do balão volumétrico com álcool etílico, que baseia-se na determinação do volume de álcool necessário para completar a capacidade do balão volumétrico de 50 ml, contendo solo seco em estufa, conforme EMBRAPA (1997). DP (kg dm-3) = peso da amostra seca a 105º/volume de álcool gasto • Porosidade Total (PT): Conforme EMBRAPA (1997), foi obtida a partir do seguinte cálculo: PT = 100 x (densidade de partículas – densidade do solo)/densidade de partículas • Análises de agregados Distribuição de Classes de Agregados (DCA): usou-se a agitação em água da amostra de material dos solos em um conjunto de peneiras que permitiu separar as 48 frações de 4,76 a 2,0 mm; 2,0 a 1,0 mm; 1,0 a 0,5 mm; 0,5 a 0,25 mm e menor que 0,25 mm, conforme EMBRAPA (1997). O cálculo foi efetuado pela seguinte fórmula: DCA (%) = 100 x (peso do agregado seco a 105ºC/peso da amostra seca a 105ºC) DCA < 0,25 mm (%) = 100 – soma das classes de agregados (4,76 a 0,25 mm). Estabilidade de agregados em água (EA): Calculada pela seguinte fórmula: EA (%) 100 x (% total de agregados > 0,5 mm - % total de areia > 0,5 mm)/% total de agregados > 0,5 mm. Diâmetro médio ponderado (DMP): Calculado pela seguinte fórmula, proposta por YOUKER e McGUINNESS (1957): DMP = ∑ (C x P) sendo C = centro das classes de agregados (mm); P = proporção do peso de cada fração de agregados em relação ao total da amostra. 3.9.4 Caracterização Química dos Solos Procedeu-se de acordo com as metodologias preconizadas pela EMBRAPA (1997), conforme apresentado abaixo: 49 • pH em H2O e KCl 1 mol/L – determinados, potenciometricamente, na suspensão solosolução 1:2,5. • Fósforo – extraído com solução de HCl 0,05 mol/L e H2SO4 0,025 mol/L (Mehlich-1) e determinado por colorimetria na presença de ácido ascórbico. • Carbono orgânico – por oxidação com dicromato de potássio e titulação com sulfato ferroso. • Cálcio e magnésio trocáveis – extraídos com KCl 1 mol/L, na proporção 1:20, e dosados por espectrofotometria de absorção atômica. • Potássio e sódio trocáveis – extraídos com HCl 0,05 mol/L, na proporção 1:10, e dosados por fotometria de chama. • Alumínio trocável – extraído com KCl 1 mol/L, na proporção 1:20, e determinado por titulação com NaOH 0,025 mol/L. • Acidez extraível (H+ Al3+) – extraída com solução de acetato de cálcio a pH 7,0 na proporção 1:15, e determinada por titulação com NaOH 0,0606 mol/L. • Micronutrientes – extraídos com HCl 0,1 mol/L e dosados por espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados das análises químicas dos solos estudados foram discutidos com base nos parâmetros estabelecidos pela Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais, na sua 5ª aproximação (CFSEMG, 1999) 50 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Neste capítulo, a abordagem inicial será a evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II no período 1974/2004, apresentando os resultados obtidos pela fotointerpretação de fotografias aéreas e imagens de satélite. A discussão será feita destacando as mudanças no uso da terra e suas conseqüências para o meio ambiente. Na seqüência, serão apresentados os resultados dos estudos realizados nos solos da referida bacia, com destaque para os aspectos morfológicos, físicos e químicos e sua variação em função dos diferentes manejos (mata, café e pastagem). 51 4.1 Evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II A bacia de captação das barragens Água Fria I e II era composta originalmente por dois tipos de vegetação: Floresta Estacional Decidual e Semidecidual; uma das áreas florestais mais ameaçadas e menos conhecidas da Bahia. Ao longo das últimas décadas, a ação da atividade pecuária e agrícola, praticamente acabou com a cobertura vegetal natural, incluindo aí nascentes e matas ciliares. A evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II ilustra bem o processo de retirada da cobertura vegetal para o desenvolvimento da lavoura cafeeira em Barra do Choça. É possível constatar que em 1974, no início da cafeicultura na região, a maior parte da área (44,5%) era ocupada por floresta (Tabela 3; Figura 10). A área apresentava uma variedade muito grande em termos de fauna e flora. O principal afluente do rio Água Fria, o Rio dos Monos, tem esse nome em função da ocorrência de variedades de micos do gênero Cebus que habitavam as matas da bacia de captação. Há relatos da década de 70 versando sobre a existência de suçuarana (Felis concolor), veado-mateiro (Mazama americana), gatodo-mato (Leopardus tigrinus), tatu-bola (Tolypeutes tricinctus), tamanduá-bandeira (Myrmecophaga tridactyla), macaco barbado (Alouatta guariba guariba), teiú (Teiús teyou), jacu (Penelope pileata), paca (Agouti paca), perdiz (Perdix perdix), nambu (Crypturellus parvirostris), capivara (Hydrocoerus hydrochaeris), cutia (Dasyprocta aguti), caititu (Tayassu tajacus), aranquã (Ortalis aracuan), codorna (Nothura maculosa), zabelê (Crypturellus noctivagus), sabiá preto (Platycichla leucops), araponga (Procnias nudicollis), periquito (Melopsittacus undulatus), gavião (Urubitinga urubitinga), tucano (Ramphastídeos), entre 52 outros animais. Havia também espécies vegetais de grande e médio porte, tais como sucupira (Bowdichia virgiloides), pau d’arco (Tabebuia ipê), pau-Brasil (Caesalpinia echinata Lam), ipê (Tabebuia heptapyllla), vinhático (Plathymenia reticulata), palmito (Euterpe edulis), cedro (Cedrela fissilis), jequitibá (Cariniana legalis), pau-ferro (Caesalpinia férrea), entre outros. Essa biodiversidade era possível porque a área de floresta era superior a 3 mil hectares. Tabela 3 – Evolução do uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II no período 1974/2004, Barra do Choça-Bahia Anos Classes Café Pastagem Floresta Vegetação secundária Cultivos diversos Espelho d’água Povoado Barra Nova Total 1974 Área (ha) 595,76 ... 3.058,36 1.045,65 2.158,88 12,8 ... 6.871,45 % 8,7 ... 44,5 15,2 31,4 0,2 ... 100,0 2004 Área (ha) 1.959,45 646,50 782,05 197,68 3.122,50 137,14 26,13 6.871,45 % 28,5 9,4 11,4 2,9 45,4 2,0 0,4 100,0 Atualmente, muitas dessas espécies não existem mais porque a constante fragmentação e destruição dos hábitats vêm impedindo que as espécies se reproduzam ao longo do tempo. Aliado a isso, as atividades de caça promovidas por moradores da região também impactam negativamente. Os animais capturados deixam de cumprir o seu papel ecológico como predadores e dispersores de sementes. Os remanescentes florestais foram reduzidos a pouco mais de 700 hectares, distribuídos em 59 fragmentos pequenos e descontínuos incapazes de sustentar a riqueza vegetal e animal que existia no início da década de 1970. Desse total, 40 fragmentos têm menos de 10 ha. O maior remanescente florestal que ainda resiste está em torno de 105 hectares e apresenta problemas de conservação. 53 A conseqüência disso é que em 2004 a bacia de captação registrava apenas 11,4% de sua área coberta por floresta (Tabela 3; Figura 11), o que permite observar que houve uma redução de 74,4% em 30 anos. A área de vegetação secundária que era de 15,2% (1.045,6 ha) em 1974 diminuiu para apenas 2,9% em 2004, apresentando uma redução de 81,1% no período analisado, significando que no processo de desenvolvimento da agropecuária na bacia, essa cobertura vegetal foi sendo incorporada às lavouras de café e pecuária de bovinos. De acordo com o Código Florestal (Lei 4.771/65 alterada pela Lei 7.803/89) são Áreas de Preservação Permanente (APP) as florestas e demais formas de vegetação situadas ao longo dos rios, ao redor de lagoas, lagos ou reservatórios, nas nascentes, no topo de morros, nas encostas com declividade superior a 45º, entre outras (BRASIL, 2005). As figuras 10 e 11 mostram que as determinações legais não estão sendo respeitadas, provavelmente pela falta de consciência ecológica dos proprietários rurais e ausência de fiscalização. É importante destacar que ao redor das barragens Água Fria I e II existem poucas áreas protegidas e, inclusive, verifica-se a ocorrência de pastagens nas margens dos dois reservatórios (Figuras 12 e 13). Enquanto as formações vegetais primitivas diminuíram de tamanho, as áreas de café que em 1974 ocupavam 595,76 ha (8,7 %) da bacia de captação das barragens Água Fria I e II se expandiram para 1.959,45 ha em 2004 (28,5 % da área total). Isso perfaz um crescimento de 227,6 % no período estudado. Elas avançaram sobre as áreas originais de floresta e de vegetação secundária e quando os preços não são favoráveis, muitas lavouras são abandonadas ou convertidas à pastagem até que se verifique uma nova alta dos preços. 333872 331506 329140 326774 324407 322041 54 BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II BARRA DO CHOÇA - BA 8352174 USO DA TERRA EM 1974 CAFÉ 8349740 FLORESTA Água Fria I os Mon VEG SECUNDÁRIA CULTIVOS DIVERSOS 8347306 ESPELHO D'ÁGUA RIO POVOADO 8344872 Barra Nova 8342438 Base Cartográfica: Fotografia Aérea SSRH V SA CS - 1974 Folha SD 24-Y-A-III-1975 0.00 2.00 4.00 Scale in Kilometers Figura 10 – Uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II em 1974, Barra do Choça-Bahia. km 8352174 333872 331506 326774 329140 Água Fria II BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II BARRA DO CHOÇA - BA USO DA TERRA EM 2004 CAFÉ PASTAGEM FLORESTA VEG SECUNDÁRIA Água Fria I Mon os 8349740 324407 322041 55 CULTIVOS DIVERSOS ESPELHO D'ÁGUA 8347306 DISTRITO RIO 8344872 Barra Nova Base Cartográfica LANDSAT 5 IMAGEM TM - 2004 Folha SD 24-Y-A-III-1975 0.00 8342438 2.00 4.00 km Scale in Kilometers Figura 11 – Uso da terra na bacia de captação das barragens Água Fria I e II em 2004, Barra do Choça-Bahia. 56 Figura 12 – Foto mostrando a existência de pastagens nas margens do reservatório Água Fria I Figura 13 – Foto mostrando a existência de pastagens nas margens do reservatório Água Fria II. 57 As áreas de cultivos diversos envolvem áreas de pastagem, agricultura e vegetação que não puderam ser detalhadas em função da escala das fotografias aéreas e imagens de satélites. Este grupo aumentou 44,6 % entre 1974 e 2004. Com certeza, não são áreas de floresta e a grande variação nas cores se deve a variedade de cultivos em pequenas propriedades que praticam agricultura de subsistência. A demanda por café, cacau ou pela produção de quaisquer outros gêneros agrícolas significa incorporar mais áreas naturais ou redirecionar atividades tradicionais para o cultivo de determinado produto que apresente maiores chances de lucro para o produtor rural. Em grande parte dos casos, a busca pela lucratividade induz os proprietários rurais a arregimentarem áreas impróprias para a agricultura, gerando graves prejuízos para a vegetação e fauna originais, bem como degradando os recursos solo e água. A médio e longo prazo a própria área será abandonada pelo produtor que não conseguirá manter a produção em níveis satisfatórios. O resultado final é o surgimento de áreas degradadas que trazem prejuízos tanto para o próprio proprietário quanto para as áreas do entorno que mantêm uma relação de interdependência (Figuras 14 e 15). De acordo com o Código Florestal (BRASIL, 2005): Art. 2º. Consideram-se de preservação permanente, pelo só efeito desta Lei, as florestas e demais formas de vegetação natural situadas: a) ao longo dos rios ou de qualquer curso d'água desde o seu nível mais alto em faixa marginal cuja largura mínima seja: 1) de 30 (trinta) metros para os cursos d'água de menos de 10 (dez) metros de largura; [...] c) nas nascentes, ainda que intermitentes e nos chamados "olhos d'água", qualquer que seja a sua situação topográfica, num raio mínimo de 50 (cinqüenta) metros de largura; [...]. Com relação ao regime especial de proteção para as matas dos reservatórios, o Código Florestal não estabeleceu limites mínimos, o que foi realizado pela Resolução Conama nº. 04/85 (CONAMA, 1992): Art. 3º - São Reservas Ecológicas: [...] b) - as florestas e demais formas de vegetação natural situadas: [...] II - ao redor das lagoas, lagos ou reservatórios d'água naturais ou artificiais, desde o seu nível mais alto medido horizontalmente, em faixa marginal cuja largura mínima será: [...] 58 Figura 14 – Desmatamento em área íngreme na região de Barra Nova para cultivo do café. Figura 15 – Desmatamento em área de nascente para criação de pasto para o gado. 59 - de 100 (cem) metros para os que estejam em áreas rurais, exceto os corpos d'água com até 20 (vinte) hectares de superfície, cuja faixa marginal será de 50 (cinqüenta) metros; [...]. A Tabela 4 e a Figura 16 demonstram o uso atual da terra nas Áreas de Preservação Permanente da Bacia de Captação das barragens Água Fria I e II. São áreas que, por força da lei, deveriam estar cobertas por florestas, mas estas formações vegetais respondem apenas por 15,7% do total. Tabela 4 – Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente* da Bacia de Captação das barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004 Classes Área (ha) Café 10,30 Pastagem 52,00 Floresta 73,57 Vegetação secundária 39,84 Cultivos diversos 294,07 TOTAL 469,78 * Envolvendo apenas as nascentes e matas ciliares. % 2,2 11,1 15,7 8,5 62,6 100,0 Os dados mostram que os cultivos diversos dominam as Áreas de Preservação Permanente, com mais de 60% do total. Em segundo lugar, vem a pastagem com 11%. O café, por apresentar melhor desenvolvimento nas regiões mais altas, ocupando pouco mais de 10 ha. Considerando apenas o uso da terra no entorno dos reservatórios, o Art. 3º da Resolução Conama nº. 04/85 (CONAMA, 1992) determina 100 metros de mata ciliar para a Barragem Água Fria II (com 120 ha) e 50 metros para a Barragem Água Fria I (12,8 ha). No entanto, a Tabela 5 e a Figura 17 atestam que estes limites legais também não foram respeitados. 8352174 333872 331506 329140 326774 324407 322041 60 Água Fria II BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II BARRA DO CHOÇA - BA USO DA TERRA NAS APPs CAFÉ PASTAGEM FLORESTA Água Fria I os Mon 8349740 VEG SECUNDÁRIA CULTIVOS DIVERSOS ESPELHO D'ÁGUA 8347306 DISTRITO RIO 8344872 Barra Nova Base Cartográfica LANDSAT 5 IMAGEM TM - 2004 Folha SD 24-Y-A-III-1975 0.00 8342438 2.00 4.00 km Scale in Kilometers Figura 16 – Uso da terra nas Áreas de Preservação Permanente* da Bacia de Captação das barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004. * Envolvendo apenas as nascentes e matas ciliares. 331998 331138 330277 329417 328556 327695 61 USO DA TERRA NAS APPs DOS RESERVATÓRIOS ÁGUA FRIA I E II - 2004 - 8352437 CAFÉ PASTAGEM FLORESTA 8351552 Água Fria II VEG SECUNDÁRIA CULTIVOS DIVERSOS ESPELHO D'ÁGUA RIO 8350667 Base Cartográfica LANDSAT 5 IMAGEM TM - 2004 Folha SD 24-Y-A-III-1975 8349782 Água Fria I 0 0.00 1 2.00 2 km 4.00 8348897 Figura 17 – Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente dos reservatórios Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004. 62 Tabela 5 – Uso da Terra nas Áreas de Preservação Permanente dos reservatórios Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia, em 2004 Classes Café Pastagem Floresta Vegetação secundária Cultivos diversos TOTAL Área (ha) 0,58 30,88 18,67 14,98 59,49 124,6 % 0,5 24,8 15,0 12,0 47,7 100,0 Novamente, apenas 15% são ocupados por florestas. Os cultivos variados que representaram mais de 60% nas APPs da bacia de captação das barragens Água Fria I e II, aqui no entorno dos reservatórios, caíram para 47,7%, mas ainda é o uso predominante. A pastagem é uma classe de uso bastante representativa, com aproximadamente ¼ do total. É mais do que o dobro do que se verifica na bacia. Os dados mostram que, ao contrário do que se pensava até então, a lavoura cafeeira não é responsável pela ocupação das APPs situadas no entorno das nascentes, dos rios e dos reservatórios. No entanto, o café ocupou outras APPs, notadamente aquelas situadas nos topos de morros e encostas íngremes. A ocupação irregular das APPs também foi constatada em outros trabalhos, com destaque para Faria Filho (2003), em seu estudo sobre a Bacia Hidrográfica do Rio Almada, na Região Sul da Bahia; Oliveira, J. (2004), no estudo do uso da terra na Bacia Hidrográfica do Rio Iguape, responsável pelo abastecimento de água da cidade de Ilhéus; e Freitas Júnior e Soares (2004), que estudaram a sub-bacia do Rio Catolezinho, em Barra do Choça. Em todos eles, constatou-se desmatamento das margens dos rios e nascentes para o desenvolvimento da agricultura (cultivo permanente e cultivo de subsistência) e pastagens para o gado bovino. Além de desrespeitar a legislação, que torna obrigatória a preservação das nascentes e matas ciliares, este processo de ocupação das APPs resulta em vários problemas ambientais. As formações ciliares são como filtros, retendo defensivos agrícolas, poluentes e sedimentos 63 que seriam transportados para os cursos d'água, afetando diretamente a quantidade e a qualidade da água e, conseqüentemente, a fauna e flora aquática e a população humana. São importantes também como corredores ecológicos, ligando fragmentos florestais e, portanto, facilitando o deslocamento da fauna e o fluxo gênico entre as populações de espécies animais e vegetais. Se a lei fosse cumprida, no tocante à preservação das matas de nascentes e matas ciliares, teríamos o cenário projetado na Figura 18, que traz os limites legais de 30 metros de florestas para cada margem dos rios, 50 metros de raio para as áreas de nascentes e para os reservatórios com até 20 ha e 100 metros de raio para o reservatório Água Fria II, com mais de 20 ha. A soma de todas essas áreas dá 469,78 ha. Atualmente, apenas 73,57 ha do total de 469,78 ha é ocupado por florestas, o que representa um percentual de 15,7%. Se o reflorestamento fosse realizado nessas áreas, haveria um aumento de 396,21 ha de florestas para a sub-bacia. Isto representaria um aumento de 50,7% no total de florestas encontrado em 2004 (782,05 ha), sem falar nas outras Áreas de Preservação Permanente, tais como topo de morro, encostas íngremes, etc. Com relação ao aumento proporcional na bacia de captação, o total de uso da terra com florestas subiria de 782,05 ha (11,4%) para 1 178,26 ha, o que daria um percentual de 17,15 % no total da bacia de captação. Parece pouco, mas esse aumento de apenas 5,75 pontos percentuais seria suficiente para integrar 35 dos atuais 59 fragmentos florestais da bacia de captação, significando a criação de um espaço contínuo de florestas superior a 652 ha, bem maior que o remanescente mais expressivo encontrado em 2004 (105 ha). Os efeitos positivos seriam sentidos na melhoria da quantidade e qualidade da água e no aumento da biodiversidade. No primeiro caso, porque as matas ciliares representam uma barreira para os agroquímicos e sedimentos 8352174 333872 331506 329140 326774 324407 322041 64 Água Fria II CENÁRIO DE PRESERVAÇÃO DAS NASCENTES E MATAS CILIARES DA BACIA DE CAPTAÇÃO DAS BARRAGENS ÁGUA FRIA I E II BARRA DO CHOÇA - BA Água Fria I FLORESTA os Mon 8349740 NASCENTE - MATA DE 50 m RIO - MATA CILIAR - 30 m ESPELHO D'ÁGUA 8347306 DISTRITO RIO 8344872 Barra Nova Base Cartográfica LANDSAT 5 IMAGEM TM - 2004 Folha SD 24-Y-A-III-1975 0.00 8342438 2.00 4.00 km Scale in Kilometers Figura 18 – Cenário de preservação das nascentes e matas ciliares na bacia de captação das barragens Água Fria I e II, Barra do Choça-Bahia. 65 provenientes das partes mais altas da bacia, evitando a poluição das águas e o assoreamento dos rios; no segundo caso, porque essas formações vegetais funcionam como corredores ecológicos, unindo os fragmentos florestais e aumentando a chance de sobrevivência das comunidades biológicas, de suas espécies e dos processos ecológicos e produtivos. Um aspecto importante na bacia de captação das barragens Água Fria I e II é que se trata de uma área de produção de água para abastecimento das cidades de Barra do Choça e Vitória da Conquista e das localidades de Barra Nova, José Gonçalves, São Sebastião, Bate Pé, Pradoso e Iguá (GARCIA, 2004, p. 61). A Figura 10 já registra a barragem Água Fria I, que foi construída na década de 1960 para abastecer exclusivamente a cidade de Vitória da Conquista. A Figura 11 traz o espelho d’água de 124 ha criado pela construção da barragem Água Fria II na confluência do rio Água Fria com o rio dos Monos na década de 1980 para abastecer as cidades de Barra do Choça e Vitória da Conquista. Nesse lapso de 30 anos a bacia de captação teve seu espelho d’água aumentado em 900% já que saiu de 12,8 ha em 1974 para 137,1 ha em 2004. Entre as classes de uso estudadas, foi a que teve o maior crescimento e as águas represadas nas duas barragens servem hoje a mais de 300 mil habitantes localizados na região Sudoeste da Bahia, incluindo aí o núcleo urbano da cidade de Vitória da Conquista, terceiro município em expressão econômica no estado. A Figura 19 mostra o raio de influência das barragens. A bacia de captação das barragens Água Fria I e II está localizada em uma área com ocorrência de estiagens cíclicas e é preciso manter as condições propícias para a produção de água. Além do desmatamento que se verificou ao longo da expansão da atividade econômica, outro problema atual é que uma parte das nascentes tributárias do rio dos Monos vem recebendo os efluentes domésticos do distrito de Barra Nova (Figuras 20 e 21), que atualmente conta com cerca de seis mil habitantes. O distrito ocupa 26 ha na porção sudeste da bacia e não possui sistema de esgotamento e tratamento sanitário. É muito comum, no 66 José Gonçalves São Sebastião BARRA DO CHOÇA Pradoso Bate Pé VITÓRIA DA CONQUISTA Barragens Água Fria I e II Iguá 10 km Barra Nova 30 km 50 km BARRA DO CHOÇA VITÓRIA DA CONQUISTA Cidade Distrito/Povoado Figura 19 – Localidades abastecidas pelas barragens Água Fria I e II. Figura 20 – Lançamento de esgoto doméstico sem tratamento em uma nascente do rio dos Monos. 67 distrito, os moradores canalizarem seus esgotos diretamente para as vertentes do alto rio dos Monos, conforme pode ser observado na Figura 21. Figura 21 – Detalhe do lançamento de esgoto doméstico diretamente em uma vertente no alto rio dos Monos. No entender de Rocha (2005, p. 54.): Percebe-se que no Distrito de Barra Nova , esse requisito [preservação das APPs] não vem sendo respeitado, visto que há a instalação de núcleos de povoamento (loteamentos) nas encostas e serras, justamente onde estão localizadas as nascentes dos rios, despejando as águas servidas, desmatando as encostas, aumentando os efeitos erosivos e assoreando os córregos, comprometendo a quantidade e a qualidade das águas, além de propiciar ambientes para propagação de doenças, e por extensão a saúde da própria população. Outro problema ambiental sério é o lançamento de efluentes sem tratamento oriundo das atividades de despolpamento do café (Figuras 22, 23 e 24). O material, rico em matéria orgânica e nutrientes (fósforo, potássio, nitrogênio), poderia ser aproveitado pelo agricultor para adubar sua lavoura, diminuindo os custos de produção, mas, ao contrário, acaba percolando pelo solo e contaminando o lençol freático e/ou sendo carreado para as nascentes e rios, contaminando o solo e a água. 68 Figura 22 – Detalhe do despolpamento de café efetuado em uma fazenda localizada no alto rio dos Monos. Figura 23 – Efluente oriundo do despolpamento corre a céu aberto por uma rua de café. 69 Figura 24 – Efluente oriundo do despolpamento chega a uma área de nascente. Como a população continua crescendo e a escassez de água é um problema nos dias atuais é preciso haver um manejo racional e sustentável dos recursos naturais a fim de que se possa garantir que esse bem natural estará disponível, em quantidade e qualidade, às futuras gerações. Esse manejo passa pelo tratamento dos efluentes do povoado de Barra Nova, pela recomposição das matas ciliares, das nascentes, enfim, pelo cumprimento das leis ambientais. 4.2 Caracterização Morfológica, Física e Química dos solos da Bacia Água Fria II, sob mata, café e pastagem 4.2.1 Características morfológicas 70 Na SBHRM (Quadro 1), todos os solos apresentaram nítida massa latossólica, evidenciando o alto grau de intemperização e desenvolvimento desses solos. O ambiente de formação desses solos é localizado no divisor leste da referida sub-bacia, variando entre 934 m a 944 m de altitude, configurando uma situação de drenagem desimpedida. Quadro 1 – Características morfológicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia Horizonte Sím- Prof. bolo (cm) A AB BA Bw1 Bw2 BC A AB BA Bw1 Bw2 BC C Ap BA Bw1 Bw2 Cor Seca Estrutura Úmida Seca Consistência Úmida Molhada LAd1 - LATOSSOLO AMARELO distrófico argissólico – pastagem capim-gordura 0-15 10YR 3/3 10YR 3/2 1MGr LD Fr NPl/NPe -24 10YR 5/4 10YR 4/3 1PGr LD MFr LPl/LPe -45 10YR 6/6 10YR 5/6 2MBS e 3PGr LD MFr LPl/LPe -100 10YR 7/6 7,5YR 5/6 1MBS e 3PGr Ma MFr LPl/LPe 150 10YR 6/6 7,5YR 5/8 3MPGr Ma MFr LPl/LPe -180+ 10YR 8/6 10YR 6/8 3MPGr Ma MFr LPl/LPe LAd2 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico – mata nativa 0-12 10YR 4/2 10YR 3/3 2MGGr LD Fr LPl/LPe -25 10YR 6/6 10YR 5/8 2MLa D Fi LPl/LPe -41 10YR 6/8 10YR 5/6 1MBS e 3MPGr Ma MFr Pl/Pe -66 10YR 7/6 10YR 5/8 2MGBS e 3MPGr Ma Fr Pl/Pe -110 10YR 7/6 10YR 5/8 1MBS e 3MPGr Ma MFr Pl/Pe -144 10YR 7/8 10YR 6/8 1PBS e 3MPGr Ma MFr Pl/Pe -166 7,5YR 7/4 7,5YR 7/6 3MPGr LD Fr Pl/Pe LAd3 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico – café (sistema tradicional) 0-18 10YR 4/2 10YR 3/3 2PMGr LD Fr LPl/LPe -39 10YR 6/4 10YR 5/4 1PMBS e 3MPGr Ma Fr LPl/LPe -130 10YR 7/6 10YR 6/8 1PMBS e 3MPGr Ma MFr LPl/LPe -200+ 10YR 8/4 10YR 7/6 3MPGr Ma MFr LPl/LPe Transição Tpc Tpc Tpc Tpc Tpc Tpc Tco Tpc Tpc Tpc Tpc Tpc Tca Tpc Tpd Tpd - Estrutura: 1-fraca; 2-moderada; 3-forte; P-pequena; MP-muito pequena; M-média; G-grande; La-laminar; Gr-granular; BS-blocos subangulares. Consistência: Ma-macio; LD-ligeiramente duro; D-duro; Fr-friável; MFr-muito friável; Fi-firme; NPl-não plástico; LPL-ligeiramente plástico; Pl-plástico; NPe-não pegajoso; LPe-ligeiramente pegajoso; Pe-pegajoso. Transição (T): a-abrupta; c-clara; d-difusa; o-ondulada; p-plana. Houve pouca diferenciação entre os horizontes, com predominância do matiz 10YR. Apenas os horizontes Bw1 (7,5 YR 5/6, úmido) e Bw2 (7,5 YR 5/8, úmido) do LAd1 e C (7,5 YR 7/6, úmido) do LAd2 exibiram uma coloração mais avermelhada. Segundo a EMBRAPA (1999), solos com horizonte B latossólico e matiz mais amarelo que 5YR predominando nos 71 primeiros 100 cm do horizonte B, devem ser classificados como LATOSSOLOS AMARELOS no 2º nível categórico. A estrutura granular foi predominante tanto nos horizontes superficiais como subsuperficiais, variando de fraca a moderada nos horizontes superficiais e de fraca a forte nos horizontes subsuperficiais. Quando úmido, todos os solos são friáveis a muito friáveis, por isso nesta condição favorável ao manejo. Quadro 2 – Características morfológicas de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia Horizonte Sím- Prof. bolo (cm) A Ab AB BA Bw A/O A AB BA Bw1 Bw2 A AB BA Bw1 Bw2 Cor Seca Estrutura Úmida Seca Consistência Úmida Molhada LAd4 - LATOSSOLO AMARELO distrófico húmico – pastagem braquiária 0-37 10YR 3/3 10YR 3/2 2PGr Ma MFr NPl/NPe -66 10YR 4/2 10YR 3/2 2PGr S S NPl/NPe -130 10YR 4/3 10YR 3/4 3MPGr Ma MFr LPl/LPe -157 10YR 6/6 10YR 5/6 3MPGr Ma MFr Pl/Pe -212 10YR 7/6 10YR 7/8 2MGBS e 3PGr Ma MFr Pl/Pe LAd5 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico– café (sistema semi-adensado) 0-15 10YR 4/2 10YR 3/2 -34 10YR 3/3 10YR 3/2 3PMGr LD S Pl/Pe -55 10YR 5/4 10YR 4/4 1PBS e 3PMGr Ma Fr Pl/Pe -95 10YR 5/6 10YR 5/8 1MBS e 3PMGr Ma MFr Pl/Pe -121 10YR 6/6 10YR 6/8 1PMBS e 3MPGr Ma MFr Pl/Pe -180+ 10YR 7/6 10YR 6/8 1MGBS e 3MPGr Ma Fr Pl/Pe LAd6 – LATOSSOLO AMARELO distrófico típico– mata nativa 0-26 10YR 3/2 10YR 2/1 3MPGr e PMGru LD S NPl/NPe -46 10YR 4/2 10YR 3/2 3MPGr Ma S NPl/NPe -74 10YR 5/4 10YR 4/4 3MPGr Ma S NPl/NPe -118 10YR 6/6 10YR 5/6 1MBS e 3MPGr Ma S LPl/LPe -195+ 10YR 7/6 10YR 6/8 1MGBS e 3MPGr Ma MFr Pl/Pe Transição Tpc Tpc Tpc Tpc Tco Tpc Tpc Tpc Tco Tpc Tpc Tpc - Estrutura: 1-fraca; 2-moderada; 3-forte; P-pequena; MP-muito pequena; M-média; G-grande; Gr-granular; Gru-grumosa; BS-blocos subangulares. Consistência: S-solto; Ma-macio; LDligeiramente duro; D-duro; Fr-friável; MFr-muito friável; NPl-não plástico; LPL-ligeiramente plástico; Pl-plástico; NPe-não pegajoso; LPe-ligeiramente pegajoso; Pe-pegajoso. Transição (T): p-plana; c-clara; o-ondulada. Os solos da SBHRM apresentaram, ainda, estrutura desenvolvida com blocos subangulares fracos e moderados que se desfazem em forte pequena a muito pequena granular nos horizontes Bw, textura argilosa em todos os horizontes e consistência macia, 72 friável a muito friável e ligeiramente plástico e ligeiramente pegajoso para os horizontes Bw (exceto LAd2 que apresentou consistência plástica e pegajosa nos horizontes Bw). Os horizontes apresentaram transição predominantemente plana e clara, com exceção do LAd3 que foi plana e difusa. Os efeitos do manejo na morfologia dos solos podem ser demonstrados comparando o mata nativa com o cafezal: enquanto a mata nativa (LAd2) apresentou estrutura variando de média a grande granular no horizonte A, o solo sob café (LAd3) exibiu estrutura variando de pequena a média granular para o horizonte Ap, indicando que o manejo baseado no revolvimento do solo e utilização de gradagens contribuiu para a pulverização do solo. Vale destacar que foi constatado, em campo, um endurecimento nas camadas superficiais dos solos da SBHRM, presença de poucas concreções ferruginosas nos horizontes Bw1 e Bw2 do LAd1 e cimentação por óxido de ferro formando carapaça ferruginosa no horizonte C do LAd2. No caso da pastagem (Lad1), o endurecimento dos horizontes superficiais, provavelmente, está ligado ao pisoteio do gado que concorre para a compactação do solo. Já o endurecimento verificado no horizonte BA parece ter maior relação com o adensamento das partículas, já que está muito profundo (24-45 cm) para sofrer ainda os efeitos do pisoteio. Na SBHRAF (Quadro 2), o ambiente de formação dos solos amostrados é muito parecido com o da SBHRM, onde as altitudes dos pontos de coleta variaram de 900 a 920 m de altitude, com drenagem perfeita. Os solos LAd4, LAd5 e LAd6 também seguiram a tendência de aumento do teor de argila com a profundidade, mas nenhum dos dois obteve relação textural B/A > 1,5 (para solos com mais de 40% de argila no horizonte A) para que pudessem ser enquadrados como B textural. O LAd4 exibiu gradiente textural de 1,4, o LAd5 1,2 e o LAd6 1,0, sendo classificados como B latossólico, segundo EMBRAPA (1999). 73 É importante ressaltar que o LAd4 foi o solo com maior espessura para o horizonte A (0-37 cm). As cores escuras que indicam a presença de matéria orgânica prevaleceram até 130 cm de profundidade, com cromas baixos, entre 3/2 e 3/4 (úmido). Aqui, os efeitos do manejo podem explicar parte do fenômeno: este solo é utilizado como pastagem e, certamente, na porção superior, o fenômeno está relacionado ao papel das gramíneas como facilitadoras das ligações entre a matéria orgânica e a fração mineral, graças às suas raízes espessas e bem distribuídas nos horizontes superficiais e sub-superficiais (GALETI, 1984; CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990; SILVA; MIELNICZUK, 1997; CRUZ et al., 2003; WOHLENBERG et al., 2004). Já os horizontes Ab (37-66 cm) e AB (66-130 cm) estão muito profundos para sofrerem ainda a ação do sistema radicular das gramíneas, que na maioria dos casos, concentra-se até 30 cm de profundidade. A estrutura dos solos da SBHRAF foi semelhante à verificada na SBHRM, com blocos subangulares fracamente desenvolvidos no horizonte B, desfazendo-se em forte pequena a muito pequena granular. Com exceção do horizonte A/O do Lad5, os demais apresentaram textura argilosa, sendo que todos eles exibiram consistência macia (quando secos), friável a muito friável (quando úmidos) e plástico e pegajoso (quando molhados) para o horizonte B. A transição foi predominantemente clara e plana. No solo sob café (LAd5), a estrutura não foi muita afetada pelo manejo em função do sistema semi-adensado de plantio, que impede o trânsito de máquinas pesadas e do uso de cobertura morta, que protege o solo e contribui para o aumento da matéria orgânica. O ambiente de formação dos solos da bacia de captação das barragens Água Fria I e II é a unidade geológica denominada Coberturas Detríticas, que se caracteriza por apresentar um material amarelado e mal consolidado. Nesse sentido, parece haver correspondência genética, uma vez que em todos os solos amostrados, a coloração amarela foi predominante, indicando a oxidação do ferro que, nas condições tropicais, passa de Fe2+ para Fe3+, durante a alteração, 74 precipitando-se como um novo mineral, a goethita, que pode ser considerado um óxido de ferro hidratado (DECRAENE; LARUELLE, 1955; TEIXEIRA et al., 2000). De acordo com Volkoff e Cesar (1977) e Volkoff (1978), a goethita é responsável pela cor amarela nos latossolos. É importante destacar que, de acordo com o levantamento exploratório de solos do Projeto RADAMBRASIL, Folha SD 24 Salvador (BRASIL, 1981), no município de Barra do Choça aparecem os Latossolos Vermelho-Amarelos distróficos e os Argissolos VermelhoAmarelos Eutróficos. No presente estudo, todos os solos foram classificados como Latossolos Amarelos distróficos e correspondem ao levantamento realizado pelo RADAMBRASIL, sendo a mudança de nomenclatura fruto das alterações efetuadas pela EMBRAPA no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 4.2.2 Características físicas Os Latossolos Amarelos apresentaram teor de argila superior a 350 g/kg em todos os horizontes, sendo que considerando os mais profundos os valores são ainda maiores (Quadros 3 e 4). No LAd5, o horizonte A/O apresentou textura média e os demais textura argilosa. Normalmente, em se tratando de alterações nas propriedades físicas, os solos argilosos sofrem menos com as práticas de manejo agrícola em comparação com os solos arenosos, já que estes têm baixa coesão e fraca estruturação (COSTA et al., 2003). A análise granulométrica mostrou que o teor de argila aumentou com a profundidade do perfil em quase todos os solos, independentemente do manejo sob mata, café ou pastagem e a quantidade de silte e areia tiveram comportamento contrário, concordando com Moreau 75 Quadro 3 – Características físicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia HORIZONTE A (0-15 cm) AB (15-24 cm) BA (24-45 cm) Bw1 (45-100 cm) Bw2 (100-150 cm) BC (150-180 cm+) A (0-12 cm) AB (12-25 cm) BA (25-41 cm) Bw1 (41-66 cm) Bw2 (66-110 cm) BC (110-144 cm) C (144-166 cm) Ap (0-18 cm) BA (18-39 cm) Bw1 (39-130 cm) Bw2 (130-200 cm+) AG AF AT SILTE ARGILA ADA S/A GF DP DS PT -1 -3 ----------------------------------- g kg --------------------------- - – - -- % -- -- kg dm -- m3 m-3 LAd1 – Latossolo Amarelo distrófico argissólico– pastagem capim-gordura 414 113 527 120 353 115 0,34 67 2,28 1,14 0,50 365 128 493 93 414 275 0,22 34 2,32 1,10 0,52 325 129 454 92 454 296 0,20 35 2,41 1,12 0,53 282 109 391 29 580 7 0,05 99 2,38 1,08 0,55 284 103 387 37 576 13 0,06 98 2,50 1,10 0,56 260 98 358 19 623 138 0,03 78 2,42 1,08 0,55 LAd2 – Latossolo Amarelo distrófico típico – mata nativa 345 105 450 115 435 214 0,26 51 2,27 1,07 0,53 284 109 393 95 512 367 0,19 28 2,31 1,08 0,53 283 101 384 97 519 244 0,19 53 2,31 1,02 0,56 224 106 330 67 603 458 0,11 24 2,34 1,02 0,56 219 105 324 68 608 0 0,11 100 2,36 0,99 0,59 184 87 271 68 661 240 0,10 64 2,34 0,98 0,57 194 83 277 90 633 24 0,14 96 2,42 0,95 0,60 LAd3 – Latossolo Amarelo distrófico típico– café (sistema tradicional) 359 104 463 90 447 224 0,20 50 2,39 1,14 0,53 282 99 381 70 549 139 0,13 75 2,29 1,06 0,54 236 99 335 29 636 0 0,05 100 2,38 1,07 0,55 212 80 292 38 670 3 0,06 100 2,28 1,03 0,55 CT --- – --média argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa AG = areia grossa; AF = areia fina; AT = areia total; ADA = argila dispersa em água; S/A = relação silte/argila; GF = grau de floculação; DP = densidade de partículas; DS = densidade do solo e PT = porosidade total; CT = classe textural 76 Quadro 4 – Características físicas de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia HORIZONTE A (0-37 cm) Ab (37-66 cm) AB (66-130 cm) BA (130-157 cm) Bw (157-212 cm+) A/O (0-15 cm) A (15-34 cm) AB (34-55 cm) BA (55-95 cm) Bw1 (95-121 cm) Bw2 (121-180 cm+) A (0-26 cm) AB (26-46 cm) BA (46-74 cm) Bw1 (74-118 cm) Bw2 (118-195 cm+) AG AF AT SILTE ARGILA ADA S/A GF DP DS PT -1 -3 ----------------------------------- g kg --------------------------- - – - -- % -- -- kg dm -- m3 m-3 LAd4 – Latossolo Amarelo distrófico húmico– pastagem braquiária 335 145 480 67 453 109 0,14 76 2,22 1,10 0,50 347 137 484 86 430 253 0,20 41 2,25 1,09 0,53 242 166 408 30 562 310 0,05 45 2,21 1,09 0,50 209 156 365 12 623 290 0,02 53 2,34 1,11 0,52 222 157 379 6 615 0 0,01 100 2,29 1,14 0,50 LAd5 – Latossolo Amarelo distrófico típico – café (sistema semi-adensado) 385 128 513 138 349 82 0,39 77 2,16 1,03 0,53 319 147 466 73 461 157 0,16 66 2,19 1,09 0,50 287 144 431 67 502 176 0,13 65 2,28 1,12 0,51 260 142 402 31 567 27 0,06 95 2,37 1,09 0,55 246 137 383 206 553 0 0,37 100 2,31 1,12 0,51 220 113 333 273 593 0 0,46 100 2,32 1,12 0,51 LAd6 – Latossolo Amarelo distrófico típico– mata nativa 347 110 457 93 450 82 0,21 95 2,23 1,07 0,51 321 121 442 95 463 175 0,20 96 2,21 1,09 0,50 304 123 427 92 481 252 0,19 94 2,31 1,09 0,53 333 122 455 83 462 209 0,18 86 2,37 1,18 0,51 257 115 372 183 445 0 0,41 97 2,37 1,13 0,53 CT --- – --argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa média argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa argilosa AG = areia grossa; AF = areia fina; AT = areia total; ADA = argila dispersa em água; S/A = relação silte/argila; GF = grau de floculação; DP = densidade de partículas; DS = densidade do solo e PT = porosidade total; CT = classe textural 77 (2001). A única exceção foi o LAd6, cujos horizontes Bw1 e Bw2 apresentaram menores valores de argila, em relação aos horizontes superiores.A relação silte/argila apresentou valores baixos em todos os horizontes como era de se esperar, já que se tratam de solos velhos e bastante intemperizados. Com relação ao grau de floculação dos solos (GF), a tendência foi dos horizontes superficiais dos solos apresentaram um menor valor quando comparados aos horizontes subsuperficiais diagnósticos. No LAd1, o GF diminui até o horizonte BA; no LAd2, até o Bw1; no LAd4 e no LAd5 até o AB. No LAd6, o GF manteve valores elevados, excetuando o horizonte Bw1, que apresentou uma pequena redução. De modo geral a característica que melhor se correlaciona com o grau de floculação dos solos estudados é o teor de carbono (Quadro 5). No entanto, o efeito do carbono no GF dos solos difere por posição de horizonte. Enquanto que nos horizontes superficiais a correlação é positiva, nos horizontes subsuperficiais é negativa (Figura 25). Grau de Floculação (%) 120 100 80 r = 0,540* 60 40 r = - 0,750* 20 0 0 5 10 15 20 -1 C. Org (g kg ) Hor. Superficiais Hor. Subsuperficiais Figura 25 – Relação entre Grau de Floculação e Carbono Orgânico dos solos estudados. 78 Em média, os horizontes superficiais são menos floculados (GF = 51,5%) que os subsuperficiais diagnósticos (GF = 84%). De modo geral a floculação é maior quando há menor densidade de cargas negativas, evitando a menor repulsão mútua entre as partículas com mesmo campo elétrico, maior concentração de eletrólitos, que comprime dupla camada difusa, menores valores de pH, o que diminui o número de cargas negativas e menor concentração de íons dispersantes como o Na+. Quadro 5 – Coeficientes de correlação de Pearson entre atributos do solo e grau de floculação (GF), diâmetro médio ponderado de agregados (DMP) e estabilidade de agregados (EA) Atributo GF (%) DMP (mm) EA (%) Todos Hor.Super. Hor. Sub Todos Hor.Super. Hor. Sub Todos Hor.Super. Hor. Sub N 33 Areia Total, g/kg -0,39 Areia Grossa, g/kg 13 20 33 13 20 33 0,49 -0,40 0,48 0,37 -0,05 -0,01 -0,30 0,34 -0,28 0,59 0,43 Areia Fina, g/kg -0,33 0,15 -0,35 -0,11 Silte, g/kg -0,31 -0,03 0,55 -0,20 Silte+Argila, g/kg -0,45 0,20 -0,48 Silte/argila -0,38 13 20 0,07 -0,42 0,16 0,20 -0,15 -0,32 -0,40 -0,41 -0,38 -0,56 -0,39 -0,13 -0,03 -0,47 -0,26 0,17 -0,52 0,64 -0,22 -0,14 0,18 -0,21 0,61 0,15 0,14 -0,41 -0,21 0,21 -0,59 0,01 -0,57 -0,07 -0,03 -0,50 -0,23 0,18 -0,61 0,34 -0,09 0,45 -0,44 -0,51 -0,30 -0,19 -0,44 0,07 0,35 -0,02 0,46 -0,29 -0,29 -0,12 0,14 0,19 0,22 C. Org, g/dm -0,39 0,54 -0,75 0,49 0,00 0,28 0,18 -0,11 0,03 Al3+, cmolc/dm3 -0,41 -0,16 -0,48 0,36 0,13 0,35 0,22 0,27 0,07 H+Al a pH 7,0, cmolc/dm3 -0,52 0,02 -0,70 0,59 0,48 0,04 0,22 0,42 -0,21 T, cmolc/dm3 -0,34 0,56 -0,61 0,47 0,04 0,00 0,14 -0,08 -0,25 -0,35 -0,36 -0,64 -0,13 -0,13 0,22 -0,05 0,09 -0,04 0,14 -0,48 0,32 -0,04 -0,33 -0,11 -0,09 -0,35 -0,05 Argila, g/kg pH sal ∆pH 3 m, % 3 Na, cmolc/dm 0,22 0,36 Valores em negrito significativo a 90% de probabilidade Dessa forma, os horizontes subsuperficiais são mais floculados por terem, em média, menor densidade de cargas negativas (T= 4,1 cmolc/dm3), menor pH este igual a 4,9 e menor 79 teor de Na+ trocável (0,2 cmolc/dm3), quando comparado aos horizontes de superfície. Por outro lado, os horizontes subsuperficiais possuem menor concentração de eletrólitos (t = 1,2 cmolc/dm3), maior saturação por sódio (7,0%) e menor teor de Al3+ (0,5 cmolc/dm3) que os horizontes superficiais, características antagônicas à floculação. Por isso, acredita-se que o aumento no teor de carbono orgânico, nestes horizontes (subsuperficiais), seja responsável pelo aumento no número de cargas negativas e conseqüente maior dispersão das argilas, visto que o aumento de 1g de carbono eleva a CTC destes horizontes em 5,02 cmolc (Figura 26), o que significa um aumento médio de 123% na CTC. Nos horizontes superficiais a contribuição do carbono na CTC é aproximadamente igual, 4,77 cmolc (Figura 31); no entanto, significa um incremento relativo de 35% na CTC. Assim, o efeito do carbono nestes horizontes é oposto, ou seja, o carbono atua floculando, dessa forma acredita-se que a magnitude no aumento da CTC dos horizontes subsuperficiais leva à dispersão do solo, apesar de serem mais floculados que os horizontes superficiais. 80,0 y = 4,7735x + 7,9124 70,0 2 R = 0,9036 60,0 CTC 50,0 40,0 30,0 20,0 y = 5,0243x + 3,6813 10,0 R = 0,9005 2 0,0 0,0 3,0 6,0 9,0 12,0 C Hor. Superficiais Hor. Subsuperficiais Figura 26 – Relação entre carbono e CTC dos solos estudados. 15,0 80 Analisando de forma isolada, o LAd3 foi o único solo que apresentou aumento constante e gradativo do GF com a profundidade, estando a argila toda floculada nos horizontes Bw1 e Bw2. Novamente, o manejo parece explicar as alterações. Este Latossolo Amarelo distrófico é destinado à lavoura cafeeira sob sistema tradicional de cultivo, onde o solo é constantemente revolvido pelo uso de aração e gradagens. Este revolvimento constante pulveriza os agregados dos horizontes superficiais do solo, facilitando a decomposição da matéria orgânica e, conseqüentemente diminuindo a agregação do solo, que se reflete em baixos níveis de floculação no horizonte superficial. O LAd5 também é utilizado para a cultura do café, mas o manejo dos cafeeiros segue o sistema semi-adensado de cultivo, de forma que a distância entre os cafeeiros não permite a entrada de máquinas para revirar o solo e permitindo, inclusive, a formação de horizonte A/O. Já o GF para os horizontes inferiores apresentou semelhanças em todos os solos analisados quanto aos altos valores, como atestam os horizontes Bw1, Bw2 e BC do LAd1; Bw2, BC e C do LAd2; Bw1 e Bw2 do LAd3; Bw do LAd4; Bw1 e Bw2 do LAd5 e Bw1 e Bw2 do LAd6. A única exceção foi o Bw1 do LAd2 que apresentou grau de floculação de apenas 24%, possivelmente por influência de horizontes superiores. Foi observado um aumento da Densidade do Solo (DS) nos dois solos sob pastagens (LAd1 e LAd4) em relação às matas nativas (LAd2 e LAd6). Enquanto os solos sob mata nativa das duas sub-bacias tiveram DS de 1,07 kg dm-3 no horizonte A, a pastagem da SBHRM (LAd1) apresentou DS de 1,14 kg dm-3 e a pastagem da SBHRAF (LAd4) 1,10 para o mesmo horizonte. Estes resultados podem estar associados a dois fatores, ambos ligados aos efeitos do manejo: pressão exercida pelo pisoteio dos animais na superfície do solo (GARDNER, 1986; OLIVEIRA et al., 1996; KOUTIKA et al., 1997; ALBUQUERQUE et al., 2003; ARAÚJO et al., 2004) e menor conteúdo de matéria orgânica no horizonte A das pastagens em relação às matas nativas. 81 Com relação aos cafezais, os solos também apresentaram diferenças na DS relacionadas ao manejo. Na SBHRM, onde o Latossolo Amarelo distrófico (LAd3) é cultivado com a cultura do café os valores de DS no horizonte Ap foi igual aos encontrados no horizonte A da pastagem: 1,14 kg dm-3. Isto se deve ao manejo adotado nesta fazenda, com os cafeeiros dispostos em ruas largas para passagem de tratores com seus implementos agrícolas e, assim, contribuindo para a redução da matéria orgânica e aumento da compactação do solo. Já no LAd5 — SBHRAF— os valores de DS no horizonte A/O foi de 1,03 kg dm-3 e no horizonte A a DS foi 1,09 kg dm-3. A explicação para o fato de uma cultura permanente apresentar DS inferior a da mata nativa se deve ao manejo adotado no LAd5, onde os cafeeiros são plantados bem próximos uns dos outros, trazendo, dessa forma, condições para o acúmulo da matéria orgânica, tanto por proteção contra a incidência de luz solar quanto pela ausência de máquinas agrícolas revolvendo e compactando o solo. No entanto, embora a DS tenha aumentado nas pastagens (LAd1 e LAd4) e no café sob sistema tradicional (LAd3), nenhum valor representa dificuldade para que as raízes penetrem no solo, uma vez que a DS foi inferior a 1,2 kg dm-3. Como indicam os quadros 3 e 4, a porosidade total (PT) variou muito pouco em relação aos tipos de manejo. Nas pastagens (LAd1 e LAd4) o valor de 50 m3 m-3 de PT no horizonte A foi inferior aos valores das matas nativas (LAd2 e LAd6), que ficaram entre 51 e 53 m3 m-3 para o mesmo horizonte. Nos solos sob café não foram verificadas mudanças importantes na PT, mantendo os mesmos valores aferidos nas matas nativas que variaram de 53 m3 m-3 para o LAd2 e 51 m3 m-3 para o LAd6. Considerando o horizonte O do LAd5, os valores da PT foram superiores aos verificados no solo sob mata nativa (LAd6). Em termos gerais, os valores de PT aumentaram na mesma proporção em que diminuíram os níveis de DS, já que a DP não apresentou grande variação em função do tipo de manejo realizado em cada solo, concordando com Machado e Brum (1978, p. 83) e Anjos et al. (1994, p.142). 82 4.2.2.1 Análise de agregados Os quadros 6 e 7 exibem os resultados da análise de agregados dos solos estudados. As diferentes práticas de manejo adotadas na área de estudo afetaram a Distribuição de Classes de Agregados, o Diâmetro Médio Ponderado (DMP) e a estabilidade de agregados (EA). Na SBHRM (Quadro 6), o solo sob mata nativa (LAd2) apresentou o maior valor de EA, atingindo valores superiores a 79% (horizonte A) e 84% (horizonte AB) e DMP de 1,26 mm no horizonte A e 0,93 mm no AB. O fato do horizonte AB ter apresentado maior estabilidade de agregados em relação ao horizonte A pode ser devido ao maior teor de argila aferido no AB. Além disso, estes horizontes também mostraram maior percentual de agregados de maior diâmetro (4,76-2,00 e 2,00-1,00 mm). As razões para estes níveis de agregação podem estar relacionadas aos maiores teores de Carbono orgânico encontrados nestes horizontes (Quadro 8), já que a matéria orgânica é agente primordial na formação e estabilização de agregados (KIEHL, 1979, p. 149; TISDALL; OADES, 1982; CASTRO FILHO; MUZILLI, 1983). Quanto aos horizontes inferiores, houve tendência de aumento do percentual de agregados de menor diâmetro (0,50-0,25 e < 0,25 mm) e diminuição da EA e do DMP com a profundidade. A explicação está no comportamento do C orgânico e da argila no perfil do solo: enquanto a argila aumenta com a profundidade, o C orgânico diminui, contribuindo, dessa forma, para a formação de agregados de menor tamanho, já que a cimentação nos horizontes inferiores é verificada prioritariamente pela ação agregadora da argila. Os altos valores do Grau de Floculação da argila encontrados nestes horizontes também fortalecem essa hipótese. 83 Quadro 6 - Análise de agregados de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia HORIZONTE DISTRIBUIÇÃO DE CLASSES DE AGREGADOS (mm) 4,76-2,00 2,00-1,00 1,00-0,50 0,50-0,25 DMP EA < 0,25 --------------------------- % -------------------------- --mm --- % -LAd1 - Latossolo Amarelo distrófico argissólico – pastagem capim-gordura A (0-15 cm) 25,3 23,9 8,4 16,1 26,3 1,35 77,33 AB (15-24 cm) 7,0 36,0 13,7 23,3 20,0 0,99 75,97 BA (24-45 cm) 6,0 32,7 18,8 16,3 26,3 0,93 76,08 Bw1 (45-100 cm) 2,5 15,7 15,4 28,6 37,8 0,60 56,02 Bw2 100-150 cm) 4,8 28,3 10,7 14,6 41,6 0,77 74,27 BC (150-180 cm+) 2,6 15,6 15,7 24,2 41,9 0,71 72,52 LAd2 - Latossolo Amarelo distrófico típico – mata nativa A (0-12 cm) 17,7 26,5 13,3 17,2 25,3 1,26 79,41 AB (12-25 cm) 16,5 30,1 14,0 15,6 23,8 0,93 84,85 BA (25-41 cm) 8,0 27,9 15,8 17,6 30,7 0,91 82,94 Bw1 (41-66 cm) 7,8 26,0 14,3 20,5 31,4 0,88 84,75 Bw2 (66-110 cm) 3,8 16,8 14,6 20,8 44,1 0,62 70,91 BC (110-144 cm) 9,7 18,6 15,8 17,3 38,6 0,76 78,27 C (144-166 cm) 5,2 16,2 15,2 20,3 43,1 0,63 68,65 LAd3 - Latossolo Amarelo distrófico típico– café (sistema tradicional) Ap (0-18 cm) 1,5 25,1 20,1 26,0 27,4 0,60 66,96 BA (18-39 cm) 2,4 20,5 14,6 19,8 42,7 0,63 63,74 Bw1 (39-130 cm) 1,7 10,1 11,7 27,6 48,9 0,46 56,86 Bw2 (130-200 cm+) 2,5 13,6 19,4 24,1 40,4 0,58 73,79 DMP = diâmetro médio ponderado; EA = estabilidade de agregados em água. Tomando-se os valores do LAd2 como referência, a pastagem (LAd1) exibiu valores menores de EA, que ficou em torno de 77% no horizonte A, mas, por outro lado, esse mesmo horizonte teve 25,3% de agregados na faixa de 4,76-2,00 mm contra 17,7 % da mata. No AB do LAd1, a agregação também foi maior na classe 2,00-1,00 mm. Este efeito cimentante pode estar associado ao poder que as gramíneas têm de agregar as partículas minerais e a fração orgânica nos horizontes superficiais e sub-superficiais (GALETI, 1984, p. 267; CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990, p. 100; SILVA; MIELNICZUK, 1997, p. 115; CRUZ et al., 2003, p. 1109; WOHLENBERG et al., 2004, p. 892). Além disso, os valores de C orgânico não diminuíram tanto em relação ao LAd2, contribuindo também na agregação. 84 Estes fatores também devem ter concorrido para aumentar o DMP no horizonte A da pastagem. Já os horizontes inferiores apresentaram a mesma tendência de aumento da floculação da argila, diminuição da EA e do DMP com a profundidade e aumento do percentual de agregados de menor diâmetro. Quadro 7 - Análise de agregados de três solos da sub-bacia do Rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia HORIZONTE DISTRIBUIÇÃO DE CLASSES DE AGREGADOS (mm) 4,76-2,00 2,00-1,00 1,00-0,50 0,50-0,25 DMP EA < 0,25 --------------------------- % -------------------------- --mm --- % -LAd4 - Latossolo Amarelo distrófico húmico – pastagem braquiária A (0-37 cm) 8,0 32,7 12,6 22,0 24,7 0,97 77,28 Ab (37-66 cm) 17,2 36,4 10,3 15,0 21,1 1,29 80,71 AB (66-130 cm) 10,8 8,4 8,8 17,9 54,1 0,60 59,75 BA (130-157 cm) 8,4 13,6 10,7 26,1 41,2 0,72 74,40 Bw (157-212 cm+) 3,1 17,6 15,9 19,5 43,9 0,62 69,98 LAd5 - Latossolo Amarelo distrófico típico– café (sistema semi-adensado) A/O (0-15 cm) 1,4 16,8 15,9 31,5 34,5 0,58 58,12 A (15-34 cm) 6,3 29,8 19,4 22,0 22,5 0,98 70,11 AB (34-55 cm) 3,6 16,0 15,6 28,6 36,2 0,68 48,87 BA (55-95 cm) 1,2 9,9 14,9 22,0 52,1 0,45 40,16 Bw1 (95-121 cm) 1,9 12,4 12,5 32,8 40,4 0,52 51,12 Bw2 (121-180 cm+) 3,5 12,2 15,3 23,6 45,4 0,55 68,31 LAd6 – Argissolo Amarelo distrófico típico – mata nativa A (0-26 cm) 6,1 38,7 14,0 21,8 19,5 1,00 81,48 AB (26-46 cm) 3,5 19,3 12,3 24,8 40,0 0,65 64,57 BA (46-74 cm) 2,2 10,3 9,4 17,8 60,3 0,43 50,92 Bw1 (74-118 cm) 0,5 7,6 11,6 17,9 62,4 0,39 27,37 Bw2 (118-195 cm+) 0,6 5,0 9,1 17,0 68,3 0,31 43,19 DMP = diâmetro médio ponderado; EA = estabilidade de agregados em água. O efeito mais visível do manejo na alteração das propriedades físicas do solo foi verificado no solo sob café (LAd3). Os valores de EA que estavam em torno de 80% na mata nativa, aqui foram reduzidos para valores inferiores a 67%, com reflexos na redução do DMP que caiu pela metade no horizonte Ap e cerca de um terço no BA. O tamanho dos agregados 85 também foi radicalmente reduzido, confirmando os efeitos destrutivos do cultivo para os agregados de maior dimensão (JOHN et al., 2005, p. 77). Para a classe 4,76-2,00 mm os valores do horizonte Ap representam menos de 10% do total observado no horizonte A do LAd2. Mais de 50% dos agregados do LAd3 estão nas classes de menor diâmetro (0,50-0,25 e < 0,25 mm), sendo que no BA este número sobe para mais de 60%, atestando que o manejo da lavoura cafeeira, mediante o uso de máquinas agrícolas para arar e gradear, concorre para a destruição da estrutura do solo (NEUFELDT et al., 1999, p. 94; WESTERHOF et al., 1999, p. 287; JOHN et al., 2005, p. 74-75). Este revolvimento pulveriza e expõe o solo às variações de temperatura e umidade, destruindo os agregados de maior tamanho (RUSSEL; RUSSEL apud MACHADO; BRUM, 1978, p. 82; ALBUQUERQUE et al., 2003, p. 800; WENDLING et al., 2005, p. 487). Os horizontes inferiores seguiram a mesma tendência verificada na mata e na pastagem quanto ao Grau de Floculação da Argila, Distribuição de Classes de Agregados e DMP. A exceção foi o aumento da EA no horizonte Bw2, que apresentou 73,79%, a maior de todo o perfil. Isto pode estar ligado ao fato desse horizonte ter apresentado o maior valor de argila (670 g kg-1), contribuindo assim para o aumento da EA. Na SBHRAF (Quadro 7), o comportamento dos agregados do solo foi muito parecido com as variações verificadas na SBHRM, onde a magnitude dos efeitos causados pelo manejo na estrutura do solo cresceu no sentido mata-pastagem-cafezal. No entanto, é importante destacar algumas particularidades verificadas na SBHRAF. Enquanto o horizonte A da mata nativa (LAd6) exibiu 81,48% de EA, o AB ficou com 64,57% e o BA 50,92%, bem diferente da mata nativa da SBHRM, que apresentou EA próxima de 80% nesses horizontes, chegando, inclusive, a 84,85% no AB. Possivelmente, essa baixa agregação tem a ver com o percentual de argila, bem maiores no LAd2. Já a elevada EA no horizonte A pode ser creditada ao papel cimentante da matéria orgânica, já que o C orgânico nesse horizonte foi igual ao encontrado na mata do rio dos Monos, cerca de 28,8 86 g/dm3, contribuindo, também, para o aumento do DMP e dos agregados de maior diâmetro. Do AB até o Bw2 a redução do DMP foi constante e a predominância da agregação ficou nas classes de menor diâmetro (0,50-0,25 e < 0,25 mm), alcançando 85,3% no Bw2. De todos os solos estudados, o LAd6 foi o que teve a maior percentagem de agregados nas classes de menor diâmetro para os horizontes inferiores, provavelmente relacionada à diminuição atípica da argila nesses horizontes. Considerando o LAd6 como referência, a pastagem (LAd4) apresentou uma pequena redução nos valores de EA e DMP para o horizonte A, mas, por outro lado, houve aumento do percentual de agregados de maior diâmetro, que pode ser creditado à presença de gramíneas e aos elevados teores de argila e C orgânico. No horizonte Ab, certamente, os maiores valores de areia grossa (347 contra 335 g km-1 do A) e C orgânico (25,8 contra 18,6 g/dm3 do A) contribuíram para aumentar a EA, o DMP e o tamanho dos agregados, sendo os dois últimos maiores, inclusive, que o da mata nativa. O LAd4 apresentou valores significativos de C orgânico até a profundidade de 130 cm. Nos demais, os níveis de C orgânico são sempre inferiores a um dígito em profundidades maiores que 74 cm. A própria coloração escura do LAd4 na espessura 0-130 cm (croma variando de 3,2 a 3,4 no matiz 10 YR) indica a grande quantidade de material orgânico acumulada. Nos horizontes inferiores a agregação parece estar relacionada com a quantidade de argila, uma vez que os valores de DMP e EA para os horizontes AB, BA e Bw cresceram na mesma direção e os agregados de menor diâmetro são predominantes. Nesta sub-bacia, o solo sob cultura cafeeira (LAd5) foi o mais afetado pelo manejo, exibindo menores valores de EA, DMP e agregados de menor tamanho. O horizonte A/O, embora tenha apresentado o maior teor de C orgânico (48,6 g/dm3), não conseguiu elevar os valores de EA, DMP, nem tampouco o tamanho dos agregados, uma vez que os agregados de menor diâmetro predominaram. Isto pode estar relacionado com o baixo teor de argila e 87 predominância da fração areia nesse horizonte, que foi o único a apresentar textura média. No LAd5, o horizonte A apresentou os maiores valores de DMP, EA e agregados de maior tamanho, mas, mesmo assim, eles foram inferiores aos encontrados na mata nativa. Nos horizontes inferiores, a tendência foi redução nos valores de DMP e EA e diminuição do tamanho dos agregados. Nos dois solos sob café (LAd3 e LAd5), foram notados os efeitos mais nocivos para a estrutura do solo, mas os dados indicam que o LAd3 apresentou as maiores alterações, evidenciadas pela menor EA (66,96% no Ap contra 70,11% no A), menor DMP (0,60 mm no Ap contra 0,98 mm no horizonte A) e menor percentual de agregados de maior diâmetro, uma vez que nas classes de 4,76-2,00 mm e 2,00-1,00 mm o LAd3 exibiu 26,6% no horizonte Ap contra 36,1% no horizonte A do LAd5. Isto demonstra que o manejo adotado no LAd5 — onde o solo não é submetido ao trânsito de máquinas agrícolas pesadas nem a gradagens e arações — foi mais eficiente na preservação da estrutura do solo. 4.2.3 Características químicas dos solos estudados A maioria dos solos estudados tem uma fertilidade atual média. A soma de bases (SB) variou nos horizontes superficiais de 0,4 a 18,7 cmolc dm-3, em termos médios 4,1 cmolc dm-3, sendo que os solos da bacia do Rio Água Fria mais férteis, 5,4 cmolc dm-3 de SB contra 3,6 cmolc dm-3 de SB dos solos da bacia do Rio dos Monos (Quadros 8 e 9). Não obstante a fertilidade atual média dos horizontes superficiais, os horizontes subsuperficiais apresentam baixa soma de bases, em média 0,7 cmolc dm-3 e alta saturação por alumínio 45,0% em média. Isto reflete a natureza do material de origem destes solos, já que 88 foram formados a partir das Coberturas Detríticas do Terciário-Quaternário (BRASIL, 1981), muito pobres quimicamente, apresentando material detrítico, amarelado e mal consolidado, submetidas ao clima tropical subúmido e, portanto, com intemperização intensa dos constituintes minerais e remoção dos íons básicos. De acordo com os critérios adotados pela Embrapa (1999, p. 355), os solos variaram de fortemente ácidos (pH 4,3 a 5,3) a moderadamente ácidos (pH 5,4 a 6,5), sendo que em média os horizontes superficiais são ligeiramente menos ácidos, média de pH 5,1 do que os horizontes subsuperficiais, média de pH 4,9. No entanto, essa ligeira diferença é o suficiente para classificar os horizontes superficiais de média acidez, enquanto os subsuperficiais são de acidez elevada (CFSEMG, 1999). O caráter ácido desses solos mostra coerência com os altos teores de Al3+ (r=-0,50; p=0,10) nos horizontes superficiais e baixa soma de bases (r=-0,52; p=0,10) nos horizontes subsuperficiais, conforme Schaefer et al. (2002, p. 248) e Araújo et al. (2004). Numa comparação entre os diferentes tipos de manejo e a mata nativa, percebe-se que na SBHRM, apenas o solo sob pastagem (LAd1) apresentou uma pequena elevação no pH em relação à mata nativa (LAd2): os horizontes A e AB do LAd1 com pH de 5,4 e 5,3, respectivamente, contra 4,8 e 4,7 da mata nativa para os mesmos horizontes, traduzindo um incremento de 0,6 nos valores de pH, suficiente para sair da classe de fortemente ácido para moderadamente ácido. Já o solo sob café (LAd3), apesar dos maiores teores de Ca2+ e Mg2+ e menores de carbono, não mostrou diferenças importantes quanto ao pH em H2O. Na SBHRAF, a pastagem (LAd4) não diferiu muito da mata nativa (LAd6), em termos de pH, verificando apenas uma elevação de 0,4 no horizonte A, que mantém o solo na classe de fortemente ácido. O solo sob café (LAd5), em função da maior eficiência de calagem e adubação, verificada pelos valores elevados de Ca2+ e alta saturação em bases, foi o que apresentou os maiores valores de pH, que chegaram a 5,7 no horizonte AB, dentro, portanto, 89 Quadro 8 – Características químicas de três solos da sub-bacia do Rio dos Monos, Barra do Choça-Bahia Horiz. pH (1:2,5) ΔpH P disp. C org. Complexo Sortivo Micronutrientes 2+ 2+ + + 3+ + H2O KCl Ca Mg K Na Al H SB t T V m Cu Fe Mn Zn mg/kg g / dm3 ------------------------------ cmolc/dm3 ---------------------------% ------------------- mg/kg -------------LAd1 - LATOSSOLO AMARELO distrófico argissólico– pastagem capim-gordura A 5,4 4,1 -1,3 1 22,08 1,7 0,3 0,17 0,03 1,1 9,1 2,2 3,3 11,3 19,5 33,3 0,2 122 4,0 2 AB 5,3 4,1 -1,2 0 15,72 1,1 0,2 0,12 0,06 1,0 7,5 1,5 2,5 9,0 16,5 40,3 0,1 100 1,0 2 BA 5,3 4,2 -1,1 0 10,92 0,5 0,1 0,08 0,09 0,9 6,4 0,8 1,7 7,2 10,7 53,9 0,1 60 1,0 3 Bw1 5,1 4,3 -0,8 0 4,68 0,4 0,1 0,01 0,18 0,6 3,9 0,7 1,3 4,6 15,0 46,5 0,1 35 1,0 1 Bw2 5,1 4,5 -0,6 0 3,48 0,2 0,1 0,01 0,15 0,4 2,5 0,5 0,9 3,0 15,5 46,5 0,3 19 0,4 2 BC 5,1 4,6 -0,5 0 3,00 0,1 0,1 0,01 0,15 0,3 2,0 0,4 0,7 2,4 15,3 45,5 0,3 24 0,3 2 LAd2 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico– mata nativa A 4,8 4,2 -0,6 0 28,80 2,7 0,8 0,20 0,39 1,0 11,1 4,1 5,1 15,2 26,9 19,6 0,2 181 8,0 2 AB 4,7 4,1 -0,6 0 15,96 0,7 0,3 0,13 0,27 1,2 7,6 1,4 2,6 9,0 15,6 46,2 0,2 120 2,0 2 BA 4,9 4,2 -0,7 0 12,60 0,2 0,2 0,07 0,18 2,0 5,3 0,7 2,7 6,0 10,9 75,5 0,2 73 1,0 1 Bw1 4,9 4,3 -0,6 0 9,12 0,1 0,1 0,07 0,18 0,9 4,8 0,5 1,4 5,3 8,6 66,7 0,2 48 1,0 2 Bw2 5,0 4,5 -0,5 0 6,72 0,1 0,1 0,03 0,18 0,6 4,0 0,4 1,0 4,4 9,3 59,4 0,2 33 1,0 1 BC 5,1 4,6 -0,5 1 3,00 0,1 0,1 0,01 0,24 0,3 2,8 0,5 0,8 3,3 13,8 40,0 0,2 10 0,3 1 C 5,1 4,7 -0,4 0 1,68 0,1 0,1 0,01 0,39 0,2 2,1 0,6 0,8 2,7 22,2 25,0 0,2 12 0,4 2 LAd3 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico– café (sistema tradicional) Ap 4,9 5,0 0,1 3 18,60 5,6 2,3 0,25 0,66 0,0 4,3 8,8 8,8 13,1 67,2 0,0 1,0 60 3,0 2 BA 4,8 4,4 -0,4 1 12,12 0,5 0,3 0,07 0,06 1,0 7,6 0,9 1,9 8,5 10,9 51,8 0,1 78 1,0 2 Bw1 4,7 4,5 -0,2 0 3,48 0,2 0,2 0,01 0,12 0,5 3,0 0,5 1,0 3,5 15,0 48,5 1,0 23 0,3 2 Bw2 4,8 4,6 -0,2 0 1,08 0,2 0,2 0,01 0,18 0,1 2,4 0,6 0,7 3,0 19,7 14,5 0,2 9 0,4 1 SB = Soma de bases; t = CTC efetiva; T = CTC a pH 7,0; V = Saturação por bases; m = saturação por alumínio. 90 Quadro 9 – Características químicas de três solos da sub-bacia do rio Água Fria, Barra do Choça-Bahia Horiz. pH (1:2,5) ΔpH P disp. C org. Complexo Sortivo Micronutrientes 2+ 2+ + + 3+ + H2O KCl Ca Mg K Na Al H SB t T V m Cu Fe Mn Zn mg/kg g / dm3 ------------------------------------- cmolc/dm3 ---------------------------% ----- ---------------- mg/kg -------------LAd4 - LATOSSOLO AMARELO distrófico húmico – pastagem braquiária A 4,9 4,2 -0,7 1 18,60 1,4 0,5 0,07 0,27 1,4 11,9 2,2 3,6 14,1 15,8 38,5 0,2 100 3,0 2 Ab 5,1 4,3 -0,8 1 25,80 4,7 1,1 0,05 0,36 0,7 12,7 6,2 6,9 18,9 32,8 10,1 0,1 58 5,0 2 AB 5,1 4,3 -0,8 0 15,60 0,4 0,2 0,02 0,18 1,6 9,6 0,8 2,4 10,4 7,7 66,7 0,2 29 1,0 2 BA 5,2 4,4 -0,8 0 5,64 0,2 0,4 0,02 0,33 0,7 4,9 1,0 1,7 5,9 16,2 42,4 0,1 24 1,0 2 Bw 5,2 4,4 -0,8 0 2,88 0,1 0,3 0,01 0,24 0,4 2,8 0,7 1,1 3,5 18,8 38,1 0,2 10 0,4 2 LAd5 - LATOSSOLO AMARELO distrófico típico – café (sistema adensado) A/O 5,3 4,8 -0,5 99 48,60 11,2 3,8 2,19 1,53 0,1 5,2 18,7 18,8 23,9 78,3 0,5 3,0 104 50,0 42 A 5,6 4,9 -0,7 29 24,00 5,9 1,6 2,48 1,05 0,1 9,1 11,0 11,1 20,1 54,8 0,9 1,0 94 7,0 6 AB 5,7 4,3 -1,4 3 18,72 1,3 0,3 0,83 0,33 1,0 8,6 2,8 3,8 11,4 24,3 26,6 0,1 55 1,0 2 BA 5,4 4,3 -1,1 0 6,24 0,3 0,1 0,48 0,15 1,0 5,2 1,0 2,0 6,2 16,5 49,3 0,1 36 1,0 2 Bw1 4,6 4,4 -0,2 0 2,76 0,8 0,3 0,28 0,81 0,3 3,0 2,2 2,5 5,2 42,2 12,0 0,2 16 1,0 1 Bw2 4,5 4,7 0,2 0 1,44 0,9 0,5 0,01 0,27 0,1 2,1 1,7 1,8 3,8 44,4 5,6 0,2 7 0,3 2 LAd6 – LATOSSOLO AMARELO distrófico típico – mata nativa A 4,5 4,2 -0,3 1 28,80 0,5 0,3 0,16 0,12 2,5 15,2 1,08 3,58 16,3 6,63 69,8 0,1 116 3,0 2 AB 5,1 4,4 -0,7 1 17,40 0,1 0,1 0,09 0,06 1,6 11,3 0,35 1,95 11,7 3,00 82,1 0,1 40 1,0 2 BA 5,2 4,4 -0,8 0 14,64 0,1 0,1 0,10 0,09 0,8 8,0 0,39 1,19 8,4 4,65 67,2 0,1 31 1,0 1 Bw1 5,3 4,4 -0,9 0 7,56 0,1 0,1 0,02 0,12 0,7 5,5 0,34 1,04 5,8 5,82 67,3 0,1 27 1,0 2 Bw2 5,2 4,5 -0,7 4 1,68 0,2 0,2 0,03 0,24 0,5 3,3 0,67 1,17 4,0 16,90 42,7 0,2 11 0,4 1 SB = Soma de bases; t = CTC efetiva; T = CTC a pH 7,0; V = Saturação por bases; m = saturação por alumínio. 91 da classe de solos moderadamente ácidos. Provavelmente, os valores de pH nos horizontes superficiais não foram maiores em função dos altos teores de carbono orgânico (KIEHL, 1979, p. 248). Por outro lado, é possível também que esses altos teores sejam frutos dos efeitos da adubação e calagem, que melhoram as condições de produção de biomassa (HAYNES, 1984 apud ALBUQUERQUE et al., 2003, p. 800; GRIEVE et al., 2005, p. 41). Dos 33 horizontes de solo analisados, 31 apresentaram ΔpH negativo (pHKCl < pHH2O), variando de - 0,2 a -1,4, indicando que, na carga líquida do solo, predominam as cargas negativas, adsorvendo maior quantidade de cátions que de ânions. A hegemonia de ΔpH negativo esteve associada aos teores de alumínio trocável, porque sempre que aumentavam os valores de Al3+, a amplitude do ΔpH negativo também apresentava incremento (r= -0,34; p=0,10). O inverso também ocorreu, já que os únicos horizontes em que o valor de ΔpH foi positivo (Ap do LAd3 e Bw2 do LAd5) são, justamente, aqueles em que os teores de Al3+ estiveram mais baixos. Resultados semelhantes foram encontrados por Duarte et al. (1996), num Latossolo Amarelo Podzólico desenvolvido de cobertura quaternária sobre embasamento cristalino e por Moreau (2001) num estudo sobre solos de tabuleiro costeiro do Sul da Bahia. De acordo com Kiehl (1979), nestas condições, o alumínio pode se solubilizar e transformar o complexo coloidal do solo em um meio tóxico para as plantas. Os teores de P disponível foram muito baixos nos solos localizados na SBHRM, refletindo a pobreza do material de origem e a alta intemperização e lixiviação desses solos. Esperava-se que a pastagem (LAd1) incrementasse os valores de P graças às excreções dos animais, mas isso não ocorreu de forma expressiva, uma vez que o LAd1 obteve apenas 1,0 mg/kg de P no horizonte A contra 0,0 da mata nativa (LAd2). De acordo com Aguiar (1998), o movimento dos animais pelo pasto nem sempre é capaz de promover a adubação homogênea da área, havendo maior concentração dos excrementos nas áreas próximas ao curral, saleiras e bebedouros. O solo sob cafezal (LAd3), com 3 mg/kg de P no horizonte Ap, 92 apresenta um aumento em relação à mata nativa, mas este valor ainda é considerado muito baixo para solos com teor de argila entre 35 a 60%, conforme CFSEMG (1999). Na SBHRAF, o manejo alterou a quantidade de P disponível no solo. O LAd5 sob café apresentou altos valores de P nos horizontes A/O e A, indicando a eficiência do processo de adubação. Enquanto a mata nativa exibiu 1 mg/kg de P no horizonte A, no LAd5 foram encontrados 99 mg/kg de P no horizonte A/O e 29 mg/kg de P no A. A pastagem (LAd4) não apresentou qualquer variação quanto ao teor de P disponível, permanecendo com 1mg/kg de P nos horizontes A e Ab. Os baixos valores de P disponível nas duas matas nativas (LAd2 e LAd6) podem estar relacionados com a eficiente reciclagem de nutrientes verificada nesses ecossistemas, onde os nutrientes são reincorporados à biomassa numa velocidade maior do que nas culturas perenes e pastagens (ARAÚJO et al., 2004). Os dois solos sob manejo de cultura permanente diferiram muito quanto ao teor de P disponível: 3 mg/kg de P no horizonte Ap do LAd3 contra 99 mg/kg de P no horizonte A/O e 29 mg/kg de P no A do LAd5. Isto pode estar relacionado com a adubação fosfatada mais eficiente do LAd5 e com o tipo de manejo instalado no LAd3, em que ocorre o revolvimento do solo, promovendo um maior contato entre o adubo e as partículas do solo e, conseqüentemente, uma menor disponibilidade deste nutriente. O maior tempo de contato entre o P e as partículas de solo leva à formação de P-não lábil, este processo é explicado pelo modelo de Barrow (1974), validado em solos muito intemperizados de ambiente tropical por Gonçalves et al. (1989). Além disso, os teores de P diminuem com a profundidade, atestando a conhecida característica de pouca mobilidade deste nutriente, concordando com Muzilli (1983), Centurion et al. (1985), Sidiras e Pavan (1985) e Bayer e Mielniczuk (1997). Todos os solos estudados mostraram uma redução do teor de Carbono orgânico com a profundidade, concordando com Fialho et al. (1991), Cruz et al. (2003), Bertol et al. (2004), 93 Oliveira et al. (2004) e Wendling et al. (2005). A diminuição da matéria orgânica com a profundidade é uma regra geral dos solos e sua explicação está ligada ao fato da atividade biológica ser maior nos horizontes superficiais, em função da maior aeração e maior suprimento de matéria orgânica (TOMÉ JR, 1997; RESENDE et al., 1999). Em termos gerais, todos os solos apresentaram valores elevados de C orgânico nos horizontes superficiais (> 14 g C/dm3). Uma explicação é relacionada às características geomorfológicas da área. Os solos estão localizados na unidade denominada Planaltos dos Geraizinhos, com altimetria sempre superior a 800 metros e, portanto, favorecendo o estabelecimento de temperaturas mais baixas que acabam dificultando a decomposição da matéria orgânica, que vai se acumulando no perfil superior do solo (FRANZLUEBBERS et al., 2001 apud BRONICK; LAL, 2005). Outra explicação pode estar relacionada à pobreza em nutrientes desses solos. A baixa disponibilidade de nutrientes dificulta a ação dos microorganismos decompositores e o resultado disso é que a adição de material orgânico passa a ser maior do que a mineralização, com o conseqüente acúmulo de matéria orgânica (RIBEIRO et al., 1972 apud RESENDE et al., 1999; TOMÉ JR, 1997). Quanto aos efeitos provocados pelo manejo, os solos localizados na SBHRM apresentaram alterações significativas relacionadas à redução do teor de C orgânico no sentido mata-pastagem-café. Para o horizonte A, a mata nativa (LAd2) alcançou 28,80 g/dm3 de C, contra 22,08 g/dm3 de C da pastagem (LAd1) e 18,60 g/dm3 de C do solo sob café (Ap do LAd3). Apesar das reduções verificadas, os valores são considerados médios, segundo CFSEMG (1999). A ação das gramíneas, através do seu sistema radicular numeroso e bem distribuído pelos horizontes superficiais e sub-superficiais (GALETI, 1984; CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990; SILVA; MIELNICZUK, 1997; CRUZ et al., 2003; WOHLENBERG 94 et al., 2004) pode ter contribuído para a manutenção de valores altos de C orgânico até a profundidade de 24 cm. Os teores de C orgânico do LAd3 foram os mais baixos dentre todos os solos estudados. O tratamento convencional adotado nesse cafezal, caracterizado pelo revolvimento e exposição do solo ao impacto direto da chuva e às variações bruscas de umidade, contribui para a fragmentação dos agregados que protegem a matéria orgânica, provocando a sua redução (CARPENEDO; MIELNICZUK, 1990; BERTOL et al., 2004; OLIVEIRA et al., 2004). Na SBHRAF, o solo sob café (LAd5) apresentou os maiores níveis de C orgânico, com 48,60 g/dm3 de C no horizonte A/O e 24 g/dm3 de C no A. Na seqüência, a mata nativa (LAd6), com 28,8 g/dm3 de C no A e 17,4 g/dm3 de C no AB e a pastagem (LAd4), com 18,60 g/dm3 de C no A e 25,8 g/dm3 de C no Ab. Certamente, o manejo adotado no solo sob café (LAd5) incrementou os valores de C orgânico nos horizontes superficiais e sub-superficiais até a profundidade de 55 cm. O elevado teor de C orgânico encontrado no horizonte A/O, cerca de 48,60 g/dm3 de C, é explicado pelo menor revolvimento (CENTURION et al., 1985) e pela técnica de recobrimento do solo com “palha de café”, espécie de cobertura morta proveniente dos resíduos do beneficiamento do café (Figura 27). Esse aporte de matéria orgânica, aliado ao fato dos cafeeiros serem dispostos em sistema semi-adensado, bem próximos uns dos outros, reduzem a quantidade de luz e calor e protegem o solo, contribuindo, assim, para os altos teores de carbono orgânico aferidos na porção superior do solo. Paul e Clark (1989) explicam que atividade de microorganismos chega a um máximo (100%) quando a temperatura está na faixa de 25 a 35°C, sendo que a diminuição de 5°C pode reduzir em 25% esta atividade. 95 Figura 27 – LAd5: Recobrimento do solo com “palha de café”. O solo sob pastagem (LAd4) foi o que apresentou a os maiores valores de C orgânico até a profundidade de 130 cm, já que no horizonte AB foi observado o valor de 15,60 g/dm3 de C. No próprio trabalho de campo, este solo chamou a atenção pela grande espessura de material com coloração escura, indicando valores elevados de matéria orgânica, provavelmente relacionados à pobreza química do solo e à condição climática. Na mata nativa da SBHRM (LAd2), os índices de cálcio (Ca2+) e potássio (K+) no horizonte A foram classificados como bons (1,21 a 2,40 e 0,18 a 0,31 cmolc/dm3, respectivamente); o magnésio (Mg2+) foi classificado como médio (0,46 a 0,90 cmolc/dm3). Os horizontes inferiores apresentaram níveis baixos destes cátions (CFSEMG, 1999). A explicação para os teores de Ca2+, Mg2+ e K+ encontrados no horizonte superficial pode estar relacionada com a constante reciclagem de nutrientes realizada pelas diferentes espécies vegetais que habitam esses lugares (ARAÚJO et al., 2004). 96 Além disso, parece que as sub-bacias Rio dos Monos e Rio Água Fria se caracterizam como um ambiente conservador, haja vista os teores de bases disponíveis, que em relação aos solos muito intemperizados de ambiente tropical, apresentam valores de soma de bases mais elevadas. Tomando-se a mata nativa como padrão, é possível perceber mudanças efetuadas pelo manejo, contribuindo para aumentar ou diminuir ainda mais o complexo sortivo. No primeiro caso, está o manejo realizado no solo sob café (LAd3) que, graças ao emprego de corretivos e fertilizantes, conseguiu elevar o Ca2+ para 5,6 cmolc/dm3 e o Mg2+ para 2,3 cmolc/dm3, que são considerados valores altos (> 4,0 cmolc/dm3 e > 1,5 cmolc/dm3, respectivamente), de acordo com CFSEMG (1999). O K+ não sofreu alteração significativa e permaneceu na classe de bons teores (0,18 a 0,31 cmolc/dm3). No segundo caso, está o manejo sob pastagem (LAd1) que apresentou uma redução dos teores de Ca2+ (1,7 cmolc/dm3), Mg2+ (0,3 cmolc/dm3) e K+ (0,17 cmolc/dm3), caindo, assim, para a classe imediatamente inferior (médio, baixo e médio, respectivamente), em relação à mata nativa. É importante ressaltar que essas mudanças ocorreram na superfície dos solos, sendo visível a tendência de diminuição destes elementos com a profundidade (MUZILLI, 1983). A mata nativa da SBHRAF (LAd6) exibiu, para o horizonte A, valores baixos de Ca2+ (0,5 cmolc/dm3) e Mg2+ (0,3 cmolc/dm3) e médios de K+ (0,16 cmolc/dm3), exprimindo uma disponibilidade de nutrientes ainda menor do que a aferida na mata nativa do rio dos Monos (LAd2). Certamente, o desenvolvimento desta mata também deve ser fruto da eficiência na ciclagem de nutrientes. No solo sob pastagem (LAd4), houve incremento dos teores de Ca2+ (1,4 cmolc/dm3) e Mg2+ (0,5 cmolc/dm3) para o horizonte A, suficiente para subir na classificação (de baixo para médio). Já no horizonte Ab, os valores desses elementos aumentaram consideravelmente, a 97 ponto de exibirem altos teores de cálcio e magnésio trocáveis. Já para o K+, os níveis foram baixos (< 0,10 cmolc/dm3) tanto no horizonte A (0,07 cmolc/dm3) quanto no Ab (0,05 cmolc/dm3), configurando os menores teores de potássio dentre todos os solos analisados. O solo sob café (LAd5) apresentou o maior incremento nos níveis de Ca2+, Mg2+ e K+, que estiveram altos nos horizontes A/O e A. Foi o manejo que mais afetou a disponibilidade desses nutrientes nos horizontes superficiais do solo, evidenciando uma adubação acima do que seria necessário para o desenvolvimento da cultura cafeeira. Com relação ao alumínio trocável (Al3+) todos os solos apresentaram valores indesejáveis deste elemento, excetuando-se apenas os horizontes superficiais dos solos sob café (LAd3 e LAd5), que receberam tratamento para corrigir a acidez e apresentaram teores de Al3+ próximos de zero. A solubilidade e a mobilidade desse cátion são dependentes do pH: quanto mais baixo o pH, maior a solubilidade (BRONICK; LAL, 2005). O Al3+ é tóxico para as plantas e grandes quantidades desse íon foram encontradas nos horizontes BA do LAd2 (2,0 cmolc/dm3), AB do LAd4 (1,6 cmolc/dm3) e A e AB do LAd6 (2,5 e 1,6 cmolc/dm3, respectivamente). De acordo com CFSEMG (1999), níveis de Al3+ acima de 1,01 cmolc/dm3 são considerados altos, todavia mais importante que atestar os teores absolutos de Al3+ é verificar qual a proporção que o alumínio ocupa na CTC efetiva (Ca + Mg + K + Na + Al). Neste sentido, vários horizontes dos solos estudados apresentaram níveis baixos e médios de Al3+, mas quando comparados com o valor de saturação por alumínio, esses mesmos teores se mostraram prejudiciais, apresentando saturação por alumínio elevada, com destaque para o LAd6, em que todos os horizontes exibiram valor m acima de 50%, concordando com Centurion et al. (1985). Os solos apresentaram tendência de redução do alumínio com a profundidade, discordando de Fialho et al. (1991) e concordando com Albuquerque et al. (2003). 98 Os maiores valores de acidez potencial foram constatados nas camadas superficiais dos solos analisados, o que está coerente com os teores de carbono (r=0,70; p=0,10) e Al3+ (r=0,70; p=0,10) encontrados nestes horizontes. Há uma tendência de maior acidez potencial em solos mais ricos em matéria orgânica e que apresentam pH baixo, uma vez que, nestas condições, a reserva de íons H+ da matéria orgânica concorre para a elevação desses valores nas camadas superficiais (TOMÉ JR, 1997; FIALHO et al., 1991). Na SBHRM, a Capacidade de Troca de Cátions (T) diminuiu no sentido mata-cafépastagem. Para a pastagem (LAd1), essa perda ocorreu mediante a redução dos teores de Ca2+, Mg2+, K+, Na+ e H+, traduzindo menores valores de saturação em bases, com o horizonte A apresentando V% de 19,5 contra 26,9 da mata para o mesmo horizonte. Para o solo sob café (LAd3), a redução do valor T se deveu apenas à anulação do alumínio e diminuição dos teores de H+, havendo um aumento dos cátions úteis que se refletiram no aumento do valor V para 67,2 % no horizonte Ap. O solo sob mata nativa da SBHRAF apresentou os piores índices de disponibilidade de nutrientes dentre todos os solos estudados. Assim, tanto a pastagem (LAd4) quanto o solo sob café (LAd5) apresentaram um incremento dos cátions úteis e diminuição da acidez potencial. No caso da pastagem, o incremento não foi suficiente para dar um caráter eutrófico aos horizontes superficiais, com valor V variando entre 15,8 % no A e 32,8 % no Ab. Já o solo sob café (LAd5), graças à aplicação de corretivos e fertilizantes, aumentou a CTC Total nos horizontes A/O (23,9 cmolc/dm3) e A (20,1 cmolc/dm3) contra 16,3 cmolc/dm3 na mata nativa para o horizonte A. Além disso, os valores de saturação em bases também foram altos, variando de 78,3 % a 54,8 % nos horizontes A/O e A contra apenas 6,63 % da mata no horizonte A. Para os micronutrientes o destaque foi para os elevados teores de ferro e zinco verificados em todos os solos. De acordo com CFSEMG (1999) acima de 45 mg/dm3 para o 99 Fe e acima de 2,2 mg/dm3 para o Zn são valores considerados altos e nos solos estudados estes elementos se apresentaram com teores bastante elevados, notadamente nos horizontes superficiais. Assim como o Al3+, o Fe3+ também tem a sua solubilidade aumentada com a diminuição do pH (BRONICK; LAL, 2005). Com relação aos efeitos do manejo, na SBHRM os teores de Fe diminuíram no sentido mata-pasto-café. Os teores de ferro do solo sob café (LAd3) representam 1/3 dos aferidos na mata nativa (LAd2) e ½ do verificado no pasto (LAd1), considerando os horizontes A e Ap (Lad3). Ainda assim, com 60 mg/kg de Fe, o horizonte Ap do LAd3 continua na classe de altos teores. O Zn sofreu alterações apenas nos horizontes superficiais do LAd5, em função do manejo, que é eficiente na adubação. Já para o Cu os valores foram muito baixos (≤ 0,3 mg/dm3) na mata nativa e no pasto, variando apenas no solo sob café, com valores médios no Lad3 (0,8 a 1,2 mg/dm3) e altos no Lad5 (> 1,8) para o horizonte A, sendo, provavelmente, decorrente da adubação e aplicação de pesticidas (CFSEMG, 1999). O manganês sofreu redução no sentido mata-pasto-café, saindo de médios teores no horizonte A da mata nativa (8 mg/kg) para valores baixos no pasto (4 mg/kg) e no café (3 mg/kg). Na SBHRAF, os teores de Fe foram menores que os demonstrados pelos solos da SBHRM. A redução no sentido mata-café-pasto foi pequena variando de 116 mg/kg de Fe no horizonte A da mata nativa (LAd6) para 100 mg Fe/kg no horizonte A da pastagem (LAd4). O Zn não variou no manejo sob pasto, mas no solo sob café (LAd5) houve um incremento significativo, saindo de 2 mg/kg de Zn no horizonte A do LAd6 para 42 mg/kg de Zn no A/O e 6 mg/kg de Zn no A, provavelmente em função da adubação. Os níveis de Cu que estiveram baixos na mata (≤ 0,3 mg/dm3), continuaram baixos no pasto e altos no café (> 1,8 mg/dm3). O Mn apresentou um pequeno aumento no horizonte Ab do solo sob pastagem, mas permaneceu na classe de baixos teores (3,0 a 5,0). Já no solo sob café, o manejo foi 100 responsável por um grande aumento de manganês no horizonte A/O (50 mg/kg) e no A (7 mg/kg), confirmando as práticas de adubação deste solo. 101 5 CONCLUSÃO Os resultados apresentados permitiram estabelecer as seguintes conclusões: • Na bacia de captação das barragens Água Fria I e II, houve expansão das áreas de café, cultivos diversos e pastagem e redução das áreas de floresta e vegetação secundária no período 1974/2004. • O uso da terra nas Áreas de Preservação Permanente (considerando as margens das nascentes, dos rios e dos reservatórios) desrespeita o Código Florestal, uma vez que nestas áreas foram detectados outros usos que não o de florestas. • As pastagens (LAd1 e LAd4) apresentaram aumento na Densidade do Solo no horizonte superficial em função do pisoteio de animais e aumento percentual dos agregados de maior diâmetro, que pode ser creditado ao efeito cimentante das gramíneas e aos elevados teores de argila e C orgânico. • O café sob sistema convencional apresentou os efeitos mais nocivos para a estrutura do solo: aumento na Densidade do Solo, diminuição nos valores de Estabilidade de Agregados, Diâmetro Médio Ponderado, agregados de menor tamanho e os menores teores de C orgânico, sendo essas alterações creditadas ao manejo realizado através da 102 utilização de máquinas agrícolas para arar e gradear, que pulveriza e expõe o solo às variações de temperatura e umidade. • O café sob sistema semi-adensado alterou menos o tamanho, a distribuição e a estabilidade de agregados, bem como a Densidade do Solo. Isso se deveu ao manejo adotado, sem o uso de tratores para revolver e compactar o solo e com a utilização de cobertura morta para aumentar a matéria orgânica. • Os solos apresentaram pobreza química na maioria dos horizontes, com exceção apenas dos horizontes utilizados pela lavoura cafeeira, refletindo as práticas de adubação. Os horizontes diagnósticos se caracterizaram por apresentar baixa Capacidade de Troca Catiônica, altas quantidades de Al3+ e H+ e baixíssimos níveis de P, Ca2+, Mg2+, K+ e Na+, refletindo a pobreza do material de origem, formado a partir das Coberturas Detríticas do Terciário-Quaternário. 103 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGUIAR, A. P. A. Manejo da fertilidade do solo sob pastagem, calagem e adubação. Guaíba: Agropecuária, 1998. 120p. ALBUQUERQUE, J. A. et al. Aplicação de calcário e fósforo e estabilidade da estrutura de um solo ácido. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 27, p. 799-806, 2003. ANJOS, J. T. et al. 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