UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DO SOLO
DISCIPLINA GCS 104
CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA
NOTAS DE AULAS PRÁTICAS
JOSÉ MARIA DE LIMA1
GERALDO CÉSAR DE OLIVEIRA1
CARLOS ROGÉRIO DE MELO2
2010
1
2
Professor DCS/UFLA
Professor DEG/UFLA
DECLIVIDADE DO TERRENO
O relevo influencia o escoamento das águas de chuva em diferentes
trajetórias sobre o terreno; desta forma a declividade se destaca como um dos
principais responsáveis pelas perdas de solo. Sedo assim, antes da adoção de
quaisquer práticas para controle da erosão, é importante conhecer a inclinação
do terreno.
A Declividade é a inclinação que a superfície do terreno possui em
relação ao plano horizontal (H).
DECLIVIDADE DO TERRENO
H
Superfície do terreno
EH
α
EV
Figura 1. Representação esquemática da declividade do terreno.
Considerando EH como sendo um caminhamento horizontal no terreno;
EV como caminhamento vertical e α o ângulo de inclinação do terreno, A
inclinação do terreno pode ser expressa em graus ou porcentagem, como se
segue:
a) em graus:
tg α = EV
EH
α = arc tg EV
EH
b) A declividade, quando expressa em porcentagem, representa a
distância da superfície do terreno ao plano horizontal (EV) para 100 unidades
2
de distância percorrida no plano horizontal. Dessa forma, a declividade (D%)
pode ser calculada com uma “regra de três” simples:
EV → EH
D% → 100
D% = 100 EV/EH
A determinação da declividade requer, portanto, que se conheça EV e
EH, ou diretamente o ângulo. Quando se conhece o ângulo, a transformação
de graus para porcentagem é feita pela relação de catetos do triângulo
retângulo formado entre o plano horizontal e o plano vertical, em que EV
representa o cateto oposto ao ângulo e EH o cateto adjacente ao mesmo
ângulo. Dividindo-se EV por EH (cateto oposto por cateto adjacente), tem-se a
tangente do ângulo. Dessa forma, a declividade em porcentagem será:
D% = 100 tan α
Alguns aparelhos são específicos para a determinação da declividade,
como é o caso dos clinômetros. Esses equipamentos permitem a determinação
da declividade em graus e porcentagem diretamente, sem a necessidade de
medição de EV e EH. A Figura 2 mostra o clinômetro tipo Abney.
Figura 2. Clinômetro tipo Abney para determinação da declividade do terreno.
A forma de utilização do aparelho está ilustrada na Figura 3. Inicialmente
marca-se a altura do olho do observador em uma haste de madeira. Uma
segunda pessoa desloca-se no sentido do maior declive até uma distância de
cerca de 10 metros e o observador faz coincidir a marca na luneta do aparelho
com a altura do olho na haste de madeira e desloca o nível de bolha para a
posição horizontal. É possível se observar, ao mesmo tempo a marca na haste
e a bolha do nível, através de um pequeno espelho localizado no interior da
3
luneta. Depois de acertar as marcas, faz-se a leitura na escala. A escala
interna representa a declividade expressa em porcentagem, enquanto que a
escala externa permite a leitura da declividade em graus. A leitura de
porcentagem é feita na extremidade esquerda da parte móvel e a leitura em
graus é feita no centro da mesma, onde coincidir o zero da parte móvel com a
escala fixa em graus.
altura do olho
do observador
D = 7%
D = 4°
Figura 3. Esquema de determinação da declividade do terreno empregando o
clinômetro tipo Abney (fotografia).
Outros equipamentos empregados para se medir a declividade do
terreno são os níveis. O nível de engenheiro ou nível ótico é empregado para
grandes áreas e exige conhecimento do aparelho e cuidados na instalação e
leituras. Outro equipamento é o “nível de borracha” cuja principal vantagem é
ser de fácil construção e uso, além de ser de baixo custo, podendo ser
construído na propriedade. Ambos os níveis determinam EV e EH, sendo a
declividade calculada a partir desses parâmetros.
O nível ótico funciona com uma mira (régua graduada) que geralmente
4
tem com altura máxima de 4 metros. Trata-se de uma luneta de aumento com
um centro focal e um retículo gravado na outra extremidade com três fios
(superior, médio e inferior). O centro focal da luneta e o fio superior e inferior
formam um triângulo “abc”. A relação entre “b- c” e a distância “h” (distância
do retículo ao centro focal) é constante, uma vez que a luneta do aparelho tem
tamanho fixo. A diferença de leitura entre esses fios na mira “s- i” estabelece a
base de um triângulo proporcional àquele formado na luneta e que, dada a
essa proporcionalidade, permite calcular a distância “d” entre o aparelho e a
mira (Figura 4). A relação entre a distância “d” e a diferença de fios superior e
inferior no retículo representa a constante do aparelho, normalmente igual a
100. Portanto, a diferença de leitura do fio superior e inferior na mira,
multiplicada pela constante do aparelho fornece a distância entre o aparelho e
a mira.
mira
s
b
a
h
d
c
i
d/h = (s-i)/(b-c)
S
d = (s-i) h/(b-c)
M
I
h/(b-c) = k = 100
d = 100 (s-i)
Campo de visão
com os fios superior,
médio e inferior.
Figura 4. Esquema do nível ótico para cálculo de distância.
A determinação da declividade empregando o nível ótico é feita
também no ponto de maior declive dentro da área, montando-se o aparelho
sobre o tripé, nivelando-o, através do nível de bolha. Depois de nivelado, o
aparelho está pronto para uso. Faz-se uma leitura dos fios superior, médio e
inferior na mira, a cerca de 10 metros abaixo, no sentido do maior declive, e
outra leitura acima (Figura 5). Por meio das diferenças entre leituras de fio
superior e inferior das duas posições, calcula-se a distância entre os dois
pontos, empregando-se a fórmula discutida anteriormente. Essa distância
corresponde ao espaçamento horizontal (EH). A diferença entre os fios médios
das duas posições corresponde ao espaçamento vertical (EV) entre ambos. A
declividade, dada em porcentagem, é então calculada conforme apresentado
5
anteriormente.
s
m
i
s
m
i
Figura 5. Esquema de determinação da declividade do terreno.
O “nível de borracha” é outra opção para a determinação da
declividade do terreno. Trata-se de duas barras de madeira com uma borracha
de ¼ polegada, de diâmetro com aproximadamente 12 metros unindo as duas
barras. Em cada barra é presa uma fita graduada (fita métrica) de forma que as
leituras nas duas barras sejam coincidentes. A “borracha” (mangueira) é presa
na parte superior das barras (Figura 6). A seguir coloca-se água na borracha
até metade da escala graduada nas duas barras.
6
1,5 m
1,8 a 2 m
Figura 6. Esquema de nível de borracha.
A declividade é determinada, partindo-se do ponto de maior declive,
onde é colocada uma das barras na posição vertical e deslocando-se a outra
barra no sentido do declive (Figura 7), tomando-se o cuidado de não se perder
água da borracha. A diferença de leitura entre as fitas graduadas das barras
corresponde ao espaçamento vertical (EV) entre os dois pontos. O
espaçamento horizontal (EH) é medido com uma trena. A seguir procede-se
com o cálculo da declividade.
7
EV = L1 – L2
L2
L1
EH
Figura 7. Esquema de determinação da declividade do terreno com “nível de
borracha”.
TERRACEAMENTO AGRÍCOLA
O terraço é uma prática mecânica de controle da erosão onde se utiliza
estruturas artificiais, geralmente formadas por porções de terras dispostas
adequadamente em relação ao declive do terreno, com a finalidade de parcelar
a rampa possibilitando a redução da velocidade da água e sua infiltração no
solo, ou disciplinar o seu escoamento até o leito estável de drenagem natural
(Figura 8). É formado por um canal e um camalhão (Figura 9).
8
Figura 8. Representação esquemática de um terraceamento mostrando a retenção das águas
da enxurrada e o parcelamento do declive.
C
B
A
FIGURA 9 - Representação esquemática de um terraço em perfil, mostrando: A faixa de
movimentação de terra, B - Camalhão ou dique e C o canal.
Classificação dos terraços:
1) Quanto a função:
a) Terraço em nível ou de absorção
b) Terraço em gradiente ou de drenagem superficial
2) Quanto à forma de construção (Figuras 10, 11, 12 e 13):
a) Tipo Mangum ou camalhão .......................... até 8% de declive
b) Tipo Nichols ou canal ................................... até 20% de declive
c) Tipo Patamar (Contínuo ou interrompido)........> 20% de declive
3) Quanto à largura do movimento de terra (Figura 14):
a) Terraço de base estreita ..........2 – 3m
b) Terraço de base média ............3 – 6m
c) Terraço de base larga...
6 – 12m
9
Figura 10 – Esquema de terraço tipo Mangum, construído com arado fixo
tombando a terra alternadamente para baixo e para cima.
Figura 11 – Esquema de terraço tipo Nichols, construído com arado
reversível que permite o tombando da terra somente para baixo.
Figura 12 – Esquema de terraço Patamar contínuo.
Figura 13 – Esquema de terraço Patamar descontínuo ou banqueta
individual.
10
Faixas de retenção sobre o
Camalhão dos terraços
canal
camalhão
Base do terraço
Terraço de base média
canal
camalhão
Base do terraço
Terraço de base larga
FIGURA 14. Esquema de terraço de base média, com faixa de retenção sobre
o camalhão (acima) e terraço de base larga (abaixo).
EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE TERRAÇOS
Diferentes equipamentos podem ser utilizados na construção de terraços
sendo função da necessidade do produtor; forma de construção; da largura de
movimentação de terras, e/ou do equipamento disponível na propriedade. Na
Figura 15 são apresentados alguns dos equipamentos mais utilizados.
11
Figura 15: Equipamentos utilizados na confecção de terraços.
Esquerda acima: Terraceador agrícola. Centro: Plaina terraceadora e patrol.
Abaixo esquerda: Lâmina traseira.
Direita: arado e lâmina de trator de esteira
ESPAÇAMENTO ENTRE TERRAÇOS
O espaçamento entre terraços depende de fatores como declividade,
tipo de solo, tipo de cultura, e mesmo o tipo de manejo a ser dado à área. Entre
as formulas utilizadas no cálculo do espaçamento, destacam-se a proposta por
Bentley e a fórmula proposta por Bertoni (1959)3 e Bertolini et al. (1993)4.
Salienta-se que a fórmula de bentley é mais empírica e por isso menos recomendável que a de
Bertoni (1959)5 e Bertolini et al. (1993), pois embora desenvolvida para as condições
do estado de são Paulo, foi baseada em pesquisas. no mais, os solos e o clima de grande
parte do estado de são paulo não diferem muito de toda a região sudeste e mesmo centro
oeste do Brasil.
3
Bertoni, J. O espaçamento dos terraços em culturas anuais, determinado em função das
perdas por erosão. Bragantia. IAC, Campinas. V. 18(1) . p.113-140, 1959.
4
Bertolini, D., Lombardi Neto, F., Lepsch, I., Oliveira, J.B., Drugowich, M.E., Andrade, N.O.,
Galeti, P.A., Berllinazzi Jr, R & Dechen, S.C.F. Manual técnico de manejo e conservação de
solo e água: tecnologias disponíveis para controlar o escorrimento superficial do solo.
Campinas, CATI. 1993. 65p. (Manual nº 41).
5
Bertoni, J. O espaçamento dos terraços em culturas anuais, determinado em função das
perdas por erosão. Bragantia. IAC, Campinas. V. 18(1) . p.113-140, 1959.
12
A adoção de terraços requer algumas informações básicas sobre solo,
tipo de cultura, além da declividade do terreno. A escolha do tipo de terraço (de
infiltração ou de drenagem) depende da capacidade de infiltração de água do
solo. Como foi discutida anteriormente, a velocidade de infiltração de água no
solo representa a diferença entre ter ou não ter enxurrada no terreno. Dessa
forma, em solos com elevada capacidade de infiltração de água pode-se
empregar os terraços de infiltração ou em nível. Esse tipo de terraço, além de
maior facilidade de locação e construção, aumenta o aproveitamento de água
da chuva, forçando sua infiltração no solo.
Naqueles casos em que o solo não apresenta boa capacidade de
infiltração de água, devem-se adotar os terraços de drenagem ou em gradiente.
Esse tipo de terraço requer maiores cuidados no dimensionamento, locação e
construção, além da existência de um canal para escoamento da água drenada
dos terraços, cuja função é conduzir o excedente de enxurrada até a parte mais
baixa da encosta, de forma segura.
Além de se verificar a capacidade de infiltração de água no solo, é
também importante saber a resistência do mesmo a erosão. Neste caso,
podem-se diferenciar solos de baixa, média ou alta resistência à erosão
comparando-se áreas cultivadas com áreas não cultivadas, de solo
semelhante, verificando-se a incidência da erosão. Solos de baixa resistência
apresentam vestígios de algum tipo de erosão. Solos de elevada resistência
não apresentam vestígios da erosão, mesmo depois de muitos anos de cultivo.
O tipo de cultura também influencia na distância entre terraços. Culturas anuais
que requerem preparo convencional do solo todo ano, representam maior
exposição do solo à erosão. Portanto, em áreas onde as culturas anuais serão
implantadas pelo método convencional onde se utiliza de aração e gradagem
os terraços devem ser mais próximos.
EV?
Figura 15. Representação de terraços. O espaçamento vertical e horizontal
entre os mesmos é uma incógnita.
13
O espaçamento vertical entre terraços, e demais sistemas de proteção
contra a erosão, pode ser calculado pelas seguintes fórmulas:
a) Fórmula de Bentley:
EV = D + 2 . 0,305
X
Onde:
EV – espaçamento vertical entre os sistemas de contenção em metros;
D – declividade do terreno;
X – fator tabelado que depende de: tipo do solo; tipo de cultura; tipo de prática conservacionista
e resistência do solo à erosão, conforme tabela 1.
D = EV. 100; então,
EH
EH = EV. 100
D
Onde EH é o espaçamento horizontal entre terraços.
Quadro 1. Valores de “X” para cáculo do espaçamento de terraços ou práticas vegetativas, em
função da cultura a implantar, tipo de prática conservacionista e resistência do solo à erosão,
utilizando-se da equação de “Bentley”,
Resistência do solo à erosão
Terraços
Cultura permanente cultura anual
gradiente nível
gradiente nível
Alta
Média
Baixa
Alta
Média
Baixa
Faixas de
Retenção
cultura anual
nível
Alta
Valores de X
Média
2,0
Baixa
2,5
1,5
3,0
Alta
3,5
Média
4,0
Baixa
Alta
4,5
Média
5,0
Baixa
5,5
6,0
14
Exercício
Calcular o espaçamento entre terraços em uma área onde se
pretende implantar uma cultura de milho. O solo é um Latossolo
Vermelho profundo de textura média (25% de argila no horizonte A e 28% de
argila no horizonte B); de permeabilidade rápida nos horizontes A e B. A
declividade máxima do terreno é 8%.
Pela tabela e usando a fórmula de Bentley temos:
Terraço em nível porque se trata de solo com permeabilidade rápida
(Latossolo). A Cultura é anual, e o solo é de alta resistência à erosão: X = 1,5
(Quadro 1); declividade, D=8%.
EV = (D + 2). 0,305 ------------ EV = 2,24 m
X
EH = 100.EV
----------------------EH = 27,96 m
D
b) Fórmula do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), (Bertolini et al. (1993).
EV = 0,4518 . K . D0,58. (U + m)
2
Onde :
EV – espaçamento vertical entre os sistemas de contenção, em metros;
K – índice variável para cada tipo de solo;
D – declividade do terreno;
U – fator de uso do solo;
m – fator de manejo do solo (preparo do solo e manejo de restos culturais).
15
Quadro 2. Índices K de acordo com os atributos e resistência à erosão de diferentes
agrupamentos de solos para uso na equação de Bertolini et al. (1993).
Grupo
Grupo de
Índice K
Principais atributos dos solos
resistência
à erosão
profundidade
permeabilidade
Textura
Razão
Grupos de solos
textural
A
Alto
Profundo (1 a 2 m) moderada/rápida a Média/média
a Muito profundo (> rápida/rápida
m.argilosa/m.argilosa
2 m)
argilosa/argilosa
Maioria
< 1,2
Latossolos
dos
da
1,25
região sudeste e
Centro Oeste e
neossolos
quartzarênicos
B
Moderado
Profundo (1 a 2 m)
moderada /rápida
Arenosa/arenosa
1,2 a 1,5
Alguns
rápida/rápida
Arenosa/média
latossolos
Arenosa/argilosa
Alguns
Média/argilosa
argissolos
Argilosa/m.argilosa
Alguns
1,10
nitossolos
C
D
Baixo
Moderadamente
Lenta/moderada
> 1,5
Alguns
Profundo (0,5 a rápida/moderada
argissolos
1m) a profundo (1 lenta/rápida
Alguns
a 2 m)
nitossolos
Muito
Raso (0,25 a 0,5 rápida/moderada
baixo
m)
a lenta/lenta
Muito variável
0,90
Muito
Maioria
variável
Cambissolos e
Moderadamente
neossolos
Profundo (0,5 a
litólicos
dos
1m)
Salienta-se que a fórmula de Bentley é mais empírica e por isso menos recomendável
que a de Bertolini et al. (1993) que foi desenvolvida com base em pesquisas.
16
0,75
Quadro 3. Grupos de culturas e seus respectivos índices para uso na equação de Bertolini et
al. (1993).
Grupo
Culturas
Índice
1
Feijão, mandioca e mamona
0,50
2
Amendoim, arroz, algodão, alho, 0,75
cebola, girassol e fumo.
3
Soja,
batatinha,
melancia, 1,0
abóbora, melão e leguminosas.
4
Milho, sorgo, cana-de –açúcar, 1,25
trigo, aveia, centeio, cevada, outras
culturas de inverno e frutíferas de
ciclo curto como abacaxi
5
Banana, café, citrus,e frutíferas 1,50
permanentes
6
Pastagens e ou capineiras
1,75
7
Reflorestamento,
cacau
e 2,00
seringueira
Quadro 4. Grupos de preparo do solo e manejo de restos culturais com seus respectivos
índices para uso na equação de Bertolini et al. (1993).
Grupo Preparo primário
Preparo secundário
Índice
1
Grade aradora (ou Grade niveladora
0,50
pesada) ou enxada
rotativa
2
Arado de discos ou Grade niveladora
0,75
aiveca
3
Grade leve
Grade niveladora
1,0
4
Arado escarificador
Grade niveladora
1,50
5
Não tem
Plantio sem revolvimento 2,0
do solo, roçadeira, rolo
faca, herbicidas (plantio
direto)
Exercício proposto
Calcular o Espaçamento vertical e horizontal para os terraços do exercício anterior usando a
fórmula de Bertolini et al. (1993). Comparar e comentar os resultados.
17
Outras considerações para o cálculo de espaçamento entre terraços:
Por questões de segurança o primeiro terraço deve ser locado com a
metada do espaçamento,
O espaçamento horizontal mínimo entre terraços, para que os mesmos
sejam viáveis de implantação e permitam um trabalho mais eficiente das
máquinas agrícolas deve ser em torno de 12 metros. Espaçamentos menores
tornam-se antieconômicos pois dificultam a construção e manutenção dos
terraços, assim como os cultivos mecânicos.
3.1.1. Locação de terraços em nível
Pelos cálculos do espaçamento entre terraços em um determinado terreno
chegou-se ao valor de 13,56 m para o espaçamento horizontal e 1,22 m para o
espaçamento vertical. Sugere-se a marcação no campo.
De posse do valor do espaçamento horizontal, na linha de maior declive do
terreno (figura 14) deve-se a partir do ponto mais alto, marcar a metade do
espaçamento horizontal. Por questões de segurança a primeira marcação deve ser
feita com a metade do valor calculado. Os demais pontos serão determinados
medindo o espaçamento horizontal até o final do comprimento da rampa.
Usando o Nível de Borracha;
Coloca-se uma haste no ponto 1. Com a outra haste procura-se um outro
ponto, deslocando para cima ou para baixo, de tal modo que a leitura no nível
d’água nas duas hastes seja a mesma. Este ponto deve ser marcado com uma
estaca. A seguir desloca-se a haste da posição l para a posição 3 de tal modo
que a leitura no nível d'água seja a mesma. É importante observar que a haste
da posição 2 fica fixa. Localizado o ponto em nível da posição 3, esta agora é
que deve ficar fixa, deslocando-se a haste da posição 2 até encontrar outro
ponto que dê a mesma leitura (pontos em nível), e assim .sucessivamente,
Terminada a primeira linha em nível, procede-se de maneira semelhante para
as outras linhas.
18
Divisor de águas do
terreno
Figura 16. Corte longitudinal da linha de maior declive
Figura 17. Locação de terraço usando o nível de borracha.
OBS: as estacas devem possuir ponta.e ter um metro de comprimento.
19
Usando o Nível ótico ou de Engenheiro
Assenta-se o aparelho em um ponto onde se é permitido fazer o
maior número de vis a das possíveis. A seguir n i vela -se o aparelho e
v i s a o ponto l. Fazer a l e i t u r a no fio méd i o da m i r a que está colocada no
ponto 1.
A s e g u i r o m i r e i r o deve se deslocar 10 a 20 metros
perpendicularmente ao sentido do declive, objetivando marcar o ponto 2. O
operador s i n a l i z a com os braços para que o mireiro desloque para cima. ou
para b a i x o no terreno, até obter-se a mesma l e i t u r a do ponto l. Bater
neste ponto uma estaca.
O m i r e i r o desloca então para a posição 3 repetindo todas operações
anteriores até o f in a l da l i n h a em nível.
Terminando a p r i m e i r a l i n h a em nível procede-se de maneira
semelhante para as outras linhas.
Figura 18. Locação de terraço usando o nível de engenheiro.
20
F a z e n d o a l o c a ç ã o d o s t e r r a c o s c o m o nível ót í c o ou de
Engenheiro usando o e x e m p l o d o í t e m 3 . 1 . 1 t e m o s :
A s s e n t a d o o n í v e l em um ponto l que p e r m i t a f a z e r o maior
número de v i s a d a s p o s s í v e l. Após isto deve-se nivelar o aparelho e v i s a r
o ponto mais a l t o do t e rre no ( e x e m p l o d e l e i t u r a no f i o mé dio
igua l a 1 , 0 m ) . Por qu es tõe s de s e g u ra n ç a é recomendado somar a
e s t a leitura a metade do EV: como o EV do exemplo era 2,24m e o
primeiro terraço deve ser locado com a metade do espaçamento
temos:
(1,0 + l ,22 = 1,61)
2
O valor de l,61 será a leitura de todas as estacas da primeira curva em
nível. As leituras da segunda curva em nível serão obtidas somando a leitura
da curva anterior (1,6 l m) com o EV (l,22m), assim temos: 1,61 + 1,22= 2,83m,
que será a leitura de todas as estacas da segunda curva em nível.
As leituras da terceira curva em nível serão obtidas somando a leitura da
curva anterior (2,83m) com o EV( l,22m), assim temos: 2,83 + 1,22= 4,05m,
que não poderá ser lido na mira, pois esta tem 4,0 m de comprimento. Desta
forma se faz necessário mudar o aparelho para a posição 2, assentando-o e
nivelando-o.
Na
sequência
deve-se
visar
uma
estaca
anteriormente
conhecida,que será a visada de Ré (O, 50m). A esta, somar o EV (l ,22m). Dessa forma
temos: 0,50+1,22=1,72m que será a leitura de todas as estacas da terceira curva
em nível. Considerando que não há possibilidade de v i s a r a terceira estaca
da terceira curva da posicão 2, proceder a mudança do a p a r e l h l o para
a posição 3 e fazer nova
l e i t u r a de Ré (0,70m) em uma estaca
anteriormente conhecida, após estar o a p a r e lh o n i v e l a d o . Como
queremos con tinua r a locar a mesma curva, faz-se necessário manter a
l e i t u r a de Ré (0,70m) em todas as outras es taças .
Se for necessário, locar m a i s curvas em n í v e l , proceder de
mane ira semelhante ao descrito anteriormente.
21
Figura 19. Esquema de Locação de terraço usando o nível de engenheiro.
22
Locação de terraços em gradiente: O gradiente dos terraços refere-se à
inclinação do canal, responsável pelo escoamento seguro da água no mesmo.
O gradiente pode ser constante ou progressivo.
O gradiente é constante quando a inclinação é a mesma ao longo de
todo o canal, ou seja, não sofre variação ao longo do terraço. Esse gradiente
não deverá ser muito elevado, a ponto de permitir velocidade de escoamento
acima da velocidade crítica de arraste de partículas do solo (Tabela 9).
Velocidades acima da crítica podem causar erosão no fundo do canal do
terraço. O gradiente de 0,3% (3 por mil), como gradiente constante, é razoável
para a maioria das situações de solos. Gradientes muito menores que 0,3%
não possibilitam bom escoamento do excedente de água.
O gradiente é progressivo quando a inclinação no canal do terraço
aumenta ao longo do mesmo. O desnível no canal inicia-se em 0% (canal em
nível) e aumenta gradativamente, a intervalos regulares, com o aumento do
comprimento do terraço (Tabela 6).
Tabela 6. Gradiente progressivo para terraços de drenagem.
Comprimento do terraço (m)
Gradiente
0 – 100
Em nível
100 – 200
0,1%
200 – 300
0,2%
300 – 400
0,3%
400 – 500
0,4%
500 – 600
0,5%
> 600
Divisão de águas
O comprimento de terraços com gradiente não deve exceder a 600
metros. Terraços muito longos podem apresentar erosão no fundo do canal,
dado o acúmulo de volume e energia da enxurrada ao longo do mesmo. Os
sistemas de terraços em gradiente exigem, como complemento, um canal para
escoamento do excesso de água dos terraços, de forma segura, até a parte
mais baixa do terreno. Estes canais escoadouros podem ser naturais ou
artificiais como já foi apresentado e serão dimensionados posteriormente.
A seguir é apresentado um exemplo de locação de terraços em
gradiente (terraços de drenagem).
23
Exemplo de cálculo do espaçamento entre terraços:
Solo
com
horizonte
B Cultura perene
Estaqueamento
argílico
Declive max. = 18%
X = 2,0 (tabela)
De 10 em 10m
Cálculos:
EV = (18/2 + 2) . 0305
EV = 3,34m
Locação de terraços em gradiente constante:
Aparelho a ser usado
Nível ótico
Gradiente constante
0,3%
Instala-se, inicialmente, o nível em um local que permita fazer o
maior número possível de visadas, permitindo também visar o ponto mais alto
do terreno. A seguir, nivela-se o aparelho e visa-se o ponto mais alto do terreno
(leitura no fio médio igual – Ex: 0,15m). Soma-se a essa leitura, por questão de
segurança, a metade do EV, 0,15 + 3,34/2 = 1,82m, que será a leitura da
primeira estaca da primeira curva. Considerando o gradiente constante 0,3%, e
distância entre estacas igual a 10m, tem se:
100m ------------------------------------ 0,3m
10m --------------------------------------- x
x = 0,03m (3 cm)
Assim, as leituras da estacas seguintes serão acrescidas de 0,03m no
sentido do canal escoadouro (1,82m; 1,85m; 1,88m; etc.).
A leitura da primeira estaca da segunda curva será obtida somando-se o
valor de EV (Ex: 3,34m) a leitura da primeira estaca do terraço anterior. 1,82 +
3,34 = 5,16m, que não mais poderá ser lida na mira, pois esta tem 4,0m de
comprimento. Muda-se o aparelho para uma segunda posição de onde se
possa visar a primeira estaca (de preferência uma leitura baixa). Nivela-se o
aparelho e visa-se a primeira estaca da primeira curva, que será a visada de ré
(Ex: 0,20m). À esta leitura soma-se o EV (3,34m). Assim, tem-se: 0,20 + 3,34 =
3,54m, que será a primeira leitura da segunda curva.
As demais estacas da segunda curva são obtidas somando-se 0,03m
(3,57; 3,60; 3,63, etc.). Muda-se o aparelho para uma terceira posição, se
24
necessário, e faz-se nova leitura de ré (Ex: 0,10m) em uma estaca
anteriormente conhecida, após estar o aparelho nivelado. Para se locar as
estacas na mesma curva, adicionam-se 0,03m (3cm) à leitura anterior (0,13;
0,16; 0,19; 0,22; etc.). Se for necessário locar mais curvas, procede-se de
maneira semelhante.
Locação de terraços em gradiente progressivo:
Nível ótico: Instala-se o nível uma posição que permita fazer o maior
número possível de visadas. A seguir nivela-se o aparelho e visa-se o ponto
mais alto do terreno (leitura no fio médio – Ex: 0,25m). Soma-se a essa leitura,
por questão de segurança, a metade do EV, 0,25 + 3,34/2 = 1,92m, que será a
leitura da primeira estaca da primeira curva. Considerando o gradiente
progressivo, tem-se:
a)
De 0 a 100m em nível leituras 1,92m.
b)
De 100 a 200m: 0,1% - soma-se 1 cm por estaca
c)
De 200 a 300m: 0,2% - soma-se 2 cm por estaca
d)
De 300 a 400m: 0,3% - soma-se 3 cm por estaca
e)
De 400 a 500m: 0,4% - soma-se 4 cm por estaca
f)
De 500 a 600m: 0,5% - soma-se 5 cm por estaca
Para locação das demais curvas, proceder como na locação do terraço
com gradiente constante.
Dimensionamento de terraços em nível:
O dimensionamento de canais de terraços depende de se ter uma
estimativa da chuva máxima provável para a região onde é localizada a área a
ser terraceada. Várias localidades do país possuem postos meteorológicos de
onde se pode obter dados referentes a chuvas. Entretanto, isso ainda está
longe de cobrir todo o território nacional. Para a região de Lavras (MG), Silva
(1998)6 desenvolveu duas equações que possibilitam estimar a chuva máxima
provável em função do tempo de retorno e tempo da chuva. Para
dimensionamento de terraços em nível, tem sido empregado tempo de duração
de 24 horas (chuva máxima diária) e período de retorno de 10 anos. Dessa
forma, empregando-se a equação proposta por Silva (1998), tem-se:
I = 43,95 TR0,14 / t0,77
6
Silva, A.M. Hidráulica de terraços. Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 19, n. 191. p.
35-38, 1998
25
Onde: I corresponde a intensidade máxima provável em mm/h, no tempo de 24 horas; TR
corresponde ao período de retorno desejado para a estimativa (período de probabilidade de
ocorrência da chuva com a intensidade estimada); t corresponde ao tempo de duração da
chuva (no caso, 24 horas). A equação é aplicada para tempos entre 6 e 24 horas.
Calculando-se a intensidade máxima provável para TR=10 anos e t=24
horas, para a região de Lavras, tem-se:
I = 43,95 10 0,14 / 24 0,77
Portanto, I = 5,25 mm/h (Precipitação máxima diária estimada: 126
mm/24h)
Dados de chuva para a região central do Brasil podem ser encontrados
em Assad (1994)7. Equações semelhantes à anterior podem ser encontradas,
para diversas localidades, no programa Pluvio, desenvolvido pelo DEA/UFV,
cujo acesso é livre (www.dea.ufv.br).
O volume de enxurrada que o terraço deverá reter depende também de
quanto da chuva poderá escorrer. O coeficiente de enxurrada (Tabela 7)
permite estimar a fração da chuva que se transforma em enxurrada. Esse
coeficiente depende do tipo de solo (capacidade de infiltração de água), tipo de
cobertura vegetal e topografia (declividade do terreno).
Tabela 7. Coeficientes de enxurrada em função da topografia, grupo de solos e
uso da terra. Bertolini et al. 1993.
GRUPO DE SOLOS
TOPOGRAFIA
RELEVO
PLANO:
(0- 5%)
RELEVO
ONDULADO:
(5-10%)
RELEVO
ACIDENTADO:
(10-30%)
Uso e Manejo
A
B
C
D
Alto
Medio
0.2
0.3
0.4
0.5
0.3
0.4
0.5
0.6
Baixo
0.4
0.5
0.6
0.7
Alto
0.3
0.4
0.5
0.6
Medio
0.4
0.5
0.6
0.7
Baixo
0.5
0.6
0.7
0.8
Alto
0.4
0.5
0.6
0.7
Medio
0.5
0.6
0.7
0.8
Baixo
0.6
0.7
0.8
0.9
Na figura 20 é apresentado esquema de terraceamento de uma gleba de
terras mostrando a retenção do volume de enxurradas pelo canal do terraço.
7
Assad, E.D. (coordenador). Chuva nos cerrados: análise e espacialização. EMBRAPA.
Brasília. 1994. 423p.
26
Figura 20. Esquema representativo do volume de enxurrada gerado
em gleba terraceada e a ação dos canais dos terraços.
O próximo passo para dimensionamento do terraço será definir a largura
do mesmo, o que é feito em função da disponibilidade de equipamento para a
construção.
Figura 21. Esquema representativo de terraço mostrando: A – volume
de terra movimentado; B – Camalhão ou Diqueo; C – Canal do
terraço.
Entende-se por seção, o formato do canal, em corte transversal. São
três as formas mais comuns de seções de canal de terraços: trapezoidal,
triangular e parabolóide (Figura22). O formato da seção é definido pelo tipo de
equipamento empregado na construção do canal. Geralmente, a construção de
terraços empregando arado de disco resulta em seção parabolóide ou
triangular. Os terraços de base estreita (2 a 3 metros de largura total) são
27
normalmente construídos com seção trapezoidal, para permitir maior
capacidade de retenção da enxurrada com menor largura e profundidade do
canal do terraço.
L
l
p
T ra p e z o id a l
P
b
e
L
l
T ria n g u la r
P
p
e
Z = e/p
L
l
p
P a ra b o ló id e
P
F o rm a s
do Canal
Á re a se c c io n a l
(A )
P e rím e tro
M o lh a d o (P m )
R a io
H id rá u lico
(R h )
L a rg u ra
s
T ra p e zo id a l
bp + Zp2
b + 2 p (Z 2 + 1 ) 0 ,5
A /P m
l = b + 2Zp
L = b + 2ZP
T rian g u la r
Zp2
2 p (Z 2 + 1 ) 0 ,5
A /P m
l = 2Zp
L = ( P / p )l
P a ra b o ló id e
2 lp /3
l + 8 p 2 /3 l
A /P m
l = A /0 ,6 7 p
L = l(P /p ) 0 ,5
Figura 22. Formas de seções de canais de terraços e respectivas fórmulas
para cálculo de área da seção do canal. I é a largura do canal
em condições normais de canal cheio de água; L á a largura do
canal em condições extremas; p é a profundidade do canal em
condições normais e P é a profundidade do canal em condições
extremas. Z é a inclinação do talude do canal.
Por comodidade considera-se que aproximadamente 2/3 da largura total
do terraço corresponde a largura útil do canal do terraço (largura I, Figura 22).
Desta forma, faz-se necessário no dimensionamento da largura total do canal
do terraço (largura L, Figura 22) uma margem de segurança, que normalmente
é de 10%.
Exemplificando, se um terraço for de base média, com 4,5 metros de
demovimentação de terra (A - Figura 21), o canal terá uma largura I
correspondente a 3 metros. Neste caso a largura total do canal (L) será de 3,3
metros.
28
Para o cálculo da profundidade útil (p) e profundidade total (P) do canal
é preciso conhecer o valor da área seccional (A) do canal, o que é função do
volume de enxurrada que chega no canal. Salienta-se que os terraços são
construídos com seção única, do início ao final do canal.
Como exemplo será dimensionado um canal de terraço de base média,
em nível, empregando-se o espaçamento vertical de 1,84 m. A largura do
terraço será de 5 metros, portanto, a largura do canal será de 3,5 metros,
assumindo-se que o terreno tenha declividade de 10%.
A distância horizontal entre terraços será:
EH = 100EV/D
EH = 100 1,84/10 = 18,4 metros
Sabendo-se que a seção do canal do terraço é independente do
comprimento do mesmo, pode-se empregar o comprimento unitário (1 m) para
efeito de cálculo. Dessa forma, a área para captação de enxurrada será:
A = EH * 1
A = 18,4 m x 1 m = 18,4 m2
Conhecendo-se a área de captação de água (área a montante do
terraço) e quantidade de chuva diária, pode-se calcular o volume de enxurrada
a ser retido pelo terraço (para um metro linear de terraço). Com relação a
chuva, parte infiltrará no terreno e parte poderá escorrer. O coeficiente de
enxurrada (Tabela 7) permite estimar essa fração da chuva que eventualmente
poderá escorrer até o canal do terraço. Para efeito de exemplo, serão
considerados o solo de permeabilidade rápida no solo e subsolo (pertencente
ao grupo A), uso e manejo médio e o relevo ondulado (5 a 10%). O coeficiente
de enxurrada (Tabela 7) é 0,4. Conforme cálculo anterior, a quantidade de
chuva máxima diária para a região é de 126mm (0,126 m)
O volume de enxurrada por metro linear de terraço será:
V = 18,4 m2 x 0,126 m * 0,4 = 0,93 m3
A seção do canal será: S = V (m3)/C (1 m) = 0,93 m2 No caso
considerou-se o comprimento do canal como sendo 1 metro.
Considerando que o canal do terraço terá seção triangular com largura
29
útil igual a 3,5 metros, pode-se calcular a profundidade necessária para o
volume de enxurrada. Como se trata de um triângulo, a área da seção é:
S = I x p/2
p = 2 x S/I = 2 x 0,93/3,5 = 0,53m
Portanto, o canal do terraço deverá ter 0,53m de profundidade (p) e 3,5
metros de largura (I), para suportar a enxurrada máxima provável. A título de
segurança, pode-se elevar em 10% a profundidade do canal, passando para
cerca de 0,6m (P).
Dimensionamento de terraços em gradiente:
O dimensionamento de terraços em gradiente requer cálculos tão mais
complexos quanto o rigor na locação e construção. Como se trata de uma
estrutura que permitirá vazão de água, será necessário o entendimento de
movimento de água em canais abertos. Para efeito de ilustração, será usada a
Figura 23. A vazão máxima de água na extremidade do canal depende do
caminho percorrido pela água (comprimento e desnível). No exemplo da
Figura23, estão sendo também considerados o espaçamento vertical de 1,84m
entre terraços, a declividade do terreno de 10%, o gradiente do canal do
terraço igual a 0,3% e o comprimento do canal do terraço igual a 500 metros. A
vazão no canal aumenta com o tempo e a distância até atingir o máximo no
ponto c. O tempo para que a vazão chegue ao máximo é chamado tempo de
concentração, que representa o tempo necessário para que toda a área de
captação contribua com água para a vazão do terraço. A relação entre a vazão
e o tempo é representada na Figura23. A chuva deverá durar no mínimo o
tempo de concentração para que a vazão estimada represente a vazão máxima
provável da área.
30
Canal escoadouro
a
Terraços em gradiente
F
EH = 18,4 m
Área de captação de enxurrada
para vazão na extremidade do terraço
b
Extremidade do terraço
Comprimento = 500 m
c
F
Figura 23. Ilustração da localização de terraços em gradiente.
Vazão
Vazão máxima
Tempo de
concentração
Tempo
FIGURA 24. Relação entre vazão de enxurrada e tempo de
concentração da água da chuva para área terraceada.
Para a estimativa da intensidade de chuva máxima provável nesse
tempo, será empregada uma outra fórmula, também proposta por Silva (1998),
como segue:
31
I = 250 TR 0,14 / t 0,44
Onde I representa a estimativa da chuva máxima
provável para TR, que representa o período de retorno
(tempo de recorrência adotado para probabilidade da
chuva máxima) e t o tempo mínimo de duração da
chuva. Esta equação é aplicada para t<120min.
O tempo de concentração de água no ponto de descarga pode ser
estimado pela formula proposta por Kirpch8, como segue:
Tc = 0,0195 L0,77 S-0,385
Onde Tc representa o tempo de concentração (min.), L representa o
maior caminho que a água percorre até o ponto de descarga
(metros) e S representa o desnível do maior caminho (m/m).
Como exemplo, para estimativa do tempo de concentração para a
situação ilustrada na Figura 22, o maior caminho que a água deverá percorrer
até o ponto de descarga, é do ponto a para o ponto b (que representa o
espaçamento horizontal entre os terraços = 18,4m) e do ponto b até o ponto c
(que representa o comprimento do terraço=500m). Dessa forma, o
comprimento L da equação será igual a 518,4m. O desnível desse caminho da
água (S) pode ser obtido de forma semelhante, ou seja: a diferença de nível do
ponto a ao ponto b é igual ao espaçamento vertical entre terraços (no caso do
exemplo = 1,84m) e a diferença do ponto b ao ponto c representa o gradiente
total do terraço em toda a sua extensão (0,3%) que será 1,5m. Dessa forma, o
valor de S para calculo do tempo de concentração será [(1,84+1,5)/518,4]
0,00644m/m. O tempo de concentração da área será:
Tc = 0,0195 x 518,40,77 x 0,00644–0,385 = 16,75 min.
O tempo de concentração é empregado para estimativa da chuva
máxima provável, uma vez que este representa o tempo mínimo que a chuva
deverá durar para que ocorra a vazão máxima de enxurrada da área. A
estimativa dessa intensidade máxima provável é obtida, assumindo o tempo de
retorno de 10 anos, como no exemplo de terraços em nível.
I = 250 TR 0,14 / t 0,44
I = 250 10 0,14 / 16,75 0,44 = 99.8 mm/h (0,0998m/h)
8
Kirpich, P.Z. Time of concentration of small agricultural watersheds. Civil Eng. 10, 362. 1940.
32
A área de captação de enxurrada é aquela entre dois terraços, ou seja, o
comprimento do terraço multiplicado pelo espaçamento horizontal entre os
mesmos. O volume (vazão) da enxurrada depende também de quanto da
chuva será efetivamente transformada em enxurrada, que depende de atributos
do solo e cobertura vegetal. O coeficiente de enxurrada (Tabela 7) será então
empregado para expressar a fração da chuva que se eventualmente se
transformará em enxurrada. Assim, a vazão de enxurrada na área poderá ser
estimada por:
A = 500m x 18,4m = 9200m2
Q=CxIxA
3
3
Onde: Q representa a vazão da área (m /h ou m /s), C representa o coeficiente de enxurrada
2
(sem unidade) e A representa a área de captação (m )
Q = 0,4 x 0,0988 m/h x 9200 m2 = 363,6 m3/h (0,101 m3/s)
O dimensionamento do canal do terraço em gradiente é dimensionado
para a vazão máxima estimada para a área. A vazão em canais abertos é
função da seção dos mesmos e da velocidade da água no seu interior, que é
conhecida como equação da continuidade.
Q=SxV
No caso de canais de terra (terraços), é necessário observar que a
velocidade da água não deve ser excessiva. Velocidades acima do limite
podem causar erosão no canal do terraço. Na tabela 9 são sugeridos valores
de velocidade máxima a ser admitida nestes canais em função do tipo de solo
e declividade.
33
Tabela 7. Valores máximos para velocidade média em canais abertos
(m/s). Adaptado de (Neves, 1986)9 e Bertoni & Lombardi Neto (1985)10
Solos mais erodíveis
Solos menos erodíveis
Declividade %
Declividade %
0a5
5.1 - 10
> 10
0a5
5.1 - 10
> 10
Solos ricos em silte e/ou areia muito fina
0.2
NR
NR
0.3
NR
NR
Solos de textura arenosa
0,45
NR
NR
0.75
NR
NR
Solos de textura média
0.7
NR
NR
0.8
NR
NR
Solos de textura argilosa
0.8
NR
NR
1.2
NR
NR
Como ponto de partida para o dimensionamento do canal do terraço
para escoamento do excesso de enxurrada, considera-se inicialmente a
velocidade máxima (Tabela 7). No caso do exemplo que vem sendo
desenvolvido, o solo em questão é de textura média e resistente a erosão
(velocidade máxima permitida = 0,8m/s). A vazão calculada anteriormente foi
de 0,101m3/s. Portanto, sendo a vazão uma função de seção e velocidade (Q =
S x V), tem-se que a seção do canal será:
S = Q/V
S = 0,101/0,8 = 0,126 m2
Para o exemplo que vem sendo desenvolvido, a vazão calculada foi de
0,101m3/s. Portanto, sendo a vazão uma função de seção e velocidade (Q = S
x V), considerando a velocidade como sendo de 0,6 m/s, tem-se que a seção
do canal será:
S = Q/V
S = 0,101/0,6 = 0,168 m2
No caso dos terraços em gradiente, a largura poderá ser menor do que
aquela empregada para os terraços em nível. Para efeito de exemplo, será
empregado o terraço de base igual a 3 metros, onde a largura do canal (I) será
de 2 metros, com seção triangular. A profundidade necessária para a vazão de
0,101 m3/s será:
9
Neves, E. T. Curso de hidráulica. 8ª ed. Porto Alegre. Ed. Globo. 1986.577p.
Bertoni, J. Lombardi Neto, F. Conservação do solo. Piracicaba. Livroceres, 1985. 392p. il.
10
34
p = S * 2/I
2
Onde p corresponde a profundidade do canal (m), S corresponde a área (m )
da seção do canal (S = I x p/2) e I corresponde a largura do canal (m).
p = 0,168 x 2/2 = 0,168m (0,17m). A título de segurança, pode-se elevar
em 10% a profundidade do canal, passando para cerca de 0,2m (P).
Manutenção dos terraços:
Anualmente, antecipando ao período das chuvas, deve-se realizar uma
manutenção preventiva nos terraços. No caso dos terraços em nível, a
prevenção é feita removendo-se os sedimentos acumulados no interior do
canal para sobre o camalhão. Os terraços em gradiente são verificados
também quanto ao acúmulo de sedimentos no canal, principalmente, quanto a
possível erosão no mesmo. No caso de se verificar erosão no interior do canal
do terraço em gradiente, trata-se de velocidade acima daquela que o solo é
capaz de resistir. Corrigi-se esse problema vegetando-se o canal do terraço ou
colocando-se pequenos dissipadores de velocidade no interior dos mesmos,
tais como uma pequena valeta com pedras, pedaços de madeira, etc. O
mesmo se aplica aos canais escoadouros. Sedimentos acumulados no interior
das mesmas devem ser retirados e colocados sobre o aterro. Eventuais falhas
nos camalhões dos terraços devem ser corrigidas.
Canais escoadouros:
Os terraços em gradiente deságuam em canais escoadouros que podem
ser depressões naturais do terreno ou canais construídos com essa finalidade.
Em ambos os casos, o canal escoadouro deverá ser vegetado e contar com
dissipadores de energia da água para que não ocorra erosão no interior do
mesmo. Nesse caso, há necessidade de que esses canais sejam projetados e
construídos antecipadamente aos terraços. Recomenda-se que estes sejam
construídos pelo menos um ano antes dos terraços para que a vegetação
tenha tempo para se estabelecer. Esse tipo de canal não deve ser profundo
pois haverá risco de remoção de toda a camada superficial do solo durante a
construção do mesmo, dificultando o estabelecimento da vegetação. Portanto,
tratam-se de canais rasos e largos (alguns autores recomendam a relação
entre profundidade e largura de cerca de 1:40). Em se tratando de seção
triangular, a área da seção do canal será:
S = L x P/2 (sendo L=40P)
35
S = 20 P2
O risco de erosão no interior desses canais é maior do que em canais de
terraços, em função da declividade dos mesmos ser maior, uma vez que estes
canais são construídos no sentido do declive do terreno. Em função da
cobertura vegetal e declividade do terreno, as velocidades admissíveis no
interior destes canais são apresentadas na tabela 8.
Tabela 8. Valores máximos para velocidade média em canais escoadouros
cobertos com gramínea de densidade média (m/s). Adaptado de
(Neves, 1986)11 e Bertoni & Lombardi Neto (1985)12
declividade
0a5
5.1 - 10
> 10
cobertura regular
0.9
0.75
cobertura boa
1.2
1.05
0.9
cobertura ótima
1.5
1.35
1.2
O dimensionamento desses canais segue aquele empregado para
canais de terraços. A vazão de água nesse caso aumenta a medida que o
canal avança encosta abaixo, sendo uma somatória das vazões dos terraços.
Assim, a vazão final dos mesmos depende do número de terraços, iniciando
pela vazão do primeiro terraço e terminando com a vazão do último, acrescida
da vazão dos demais.
Como mencionado anteriormente, o canal escoadouro deverá ser
construído pelo menos um ano antes da locação e construção dos terraços
para que haja tempo suficiente para o estabelecimento da vegetação no
mesmo. A Tabela 9 indica algumas sugestões de vegetação para canais
escoadouros.
7.3 CONTROLE DA EROSÃO EM ESTRADAS RURAIS
O escoamento da produção agropecuária é feito, principalmente, em
estradas sem pavimentação que ligam praticamente a totalidade das
propriedades rurais no país. A precariedade desse sistema viário contribui para
perdas, aumento no custo do transporte e, evidentemente, elevação no preço
11
12
Neves, E. T. Curso de hidráulica. 8ª ed. Porto Alegre. Ed. Globo. 1986.577p.
Bertoni, J. Lombardi Neto, F. Conservação do solo. Piracicaba. Livroceres, 1985. 392p. il.
36
dos produtos. A preservação contra a erosão no interior e margens dessas
estradas pode, em muitos casos, ser feita pelos proprietários, com ou sem
ajuda do poder governamental.
Uma forma eficiente de controle da erosão nas estradas é o emprego de
bacias de contenção (ou retenção) da enxurrada gerada nas estradas. Essas
estruturas, além de diminuir a ação da enxurrada na destruição das estradas,
aumenta o aproveitamento das chuvas, por permitir maior infiltração de água. A
Figura 45 mostra uma bacia de captação de água em estrada.
Figura 23. Bacia de contenção de enxurrada em estrada (Foto: Jose M. Lima).
As bacias de captação ou de contenção de enxurrada são construídas
nas margens da estrada, a espaçamentos definidos em função da declividade
da estrada e do tipo de solo. Acra (1988)13 emprega a largura da estrada, a
declividade e o volume da enxurrada para a determinação da distância entre
bacias. Bertolini et al. (1992)14 empregam o volume de enxurrada, o raio da
bacia, a largura da estrada e a precipitação máxima diária para a definição da
distância entre bacias. Neste texto, será empregada a fórmula para
espaçamento entre terraços proposta por Bertoni (1959)15, para o cálculo da
distância entre bacias, conforme a equação:
13
Acra, A. M., Captação e aproveitamento de águas pluviais das estradas. Campinas, CATI.
12p. (Bol. Tec. 185.
14
Bertolini, D.; Drugowich, M.I.; Lombardi Neto, f. & Bellinazzi Junior, R. Controle de erosão em
estradas rurais. CATI, Campinas. 1992. 37p. (Bol. Tec. 207).
15
Bertoni, J. O espaçamento dos terraços em culturas anuais, determinado em função das
perdas por erosão. Bragantia, IAC, Campinas, v. 18(10). P.113-140. 1959.
37
EV = 0,4518 * k * D 0,58
Onde: k: fator de resistência do solo a erosão; D: declividade (%)
Baseado na Fórmula de Declividade tem-se:
D = (EV/EH)*100
EV = (D * EH)/100
Substituindo-se EV na primeira fórmula, tem-se:
(D * EH)/100 = 0,4518 k D 0,58
EH = 45,18 * k * D–0,42
Dessa forma, pode-se calcular o espaçamento (distância) horizontal
entre as bacias de captação que servirá também para cálculo do volume de
enxurrada gerado no trecho da estrada entre duas bacias consecutivas e que
deverá ser retido pela bacia a jusante.
As bacias são locadas seguindo os esquemas apresentados nas Figuras
46 e 47, respectivamente, locação e cortes esquemáticos.
Camalhão de terra
para direcionar a água
para a bacia
1
1
Bacia de captação
em semi-círculo
Canal de terra
para conduzir a água
até a bacia
(Declividade 1%)
Bacia de captação
em formato circular
38
Z
1
raio da bacia
Talude:
Z:1 (ou Z)
Aterro
Corte
profundidade
raio da bacia
Corte
Aterro
Figura 24. Corte esquemático de bacia de captação de enxurrada.
O volume da enxurrada a ser retido pela bacia, é calculado em função
do espaçamento entre bacias, da largura da estrada e da precipitação diária da
região em questão. Para estimativa da chuva máxima em 24 horas para a
região de Lavras (MG), de acordo com Silva (1998), tem-se:
I = 43,95 * TR 0,14/ t 0,77
Onde I: intensidade da chuva máxima diária;
TR: período de retorno em anos; t: tempo (24 h).
O período de retorno ou tempo de recorrência da chuva indica a
probabilidade de que uma chuva da intensidade prevista possa ocorrer. Ou
seja, a probabilidade é de que uma chuva a cada TR terá a intensidade
prevista. Considerando-se um período de retorno de 10 anos, a intensidade
máxima diária será: I = 126mm/24h (0,126m/24h). O Volume da enxurrada a
ser retido na bacia será:
39
V = I * EH * L
Onde: I: intensidade da chuva em 24 h (m), EH: espaçamento horizontal
(distância) entre bacias de captação (m) e L representa a largura da estrada
(m).
Como exemplo, será calculado o espaçamento entre bacias e o volume
de enxurrada para uma estrada de 4 metros de largura, com 7,5% de
declividade, em solo resistente a erosão (k = 1,25) e a precipitação máxima
diária igual a 126mm/24h (0,126m/24h) em um período de retorno de 10 anos.
EH = 45,18 x 1,25 x 7,5 -0,42 = 24,2 m
Vol = 0,126m x 24,2m x 4m = 12,2m3
Esse será, portanto, o volume de enxurrada que a bacia deverá reter.
Dependendo do formato da bacia, esta terá raio e profundidade definidos para
reter o volume máximo previsto de enxurrada. Antes de se apresentar os
cálculos de volume das bacias, é necessário definir-se a inclinação do aterro da
bacia, ou talude, conforme ilustrado na Figura 47. Para efeito de cálculo, será
apresentado o talude de 1:1, ou seja, z=1, ou ainda, um ângulo de inclinação
máximo igual a 45°.
As bacias de formato circulares têm o volume definido pela equação:
Vol = π p2 (r – p/3)
Quando se adota uma máxima inclinação de talude igual a 45°, a
relação entre raio e profundidade fica definida, conforme ilustrado na Figura 48.
40
Raio = Cos 45°
Prof. = 1 – Sen 45°
Cos 45° = 0,707
Sen 45° = 0,707
Portanto,
r/p = 0,707/(1-0,707)
r/p = 2,41, ou
r = 2,41p
Sen de 45°
Cos de 45°
Se: Vol = π p2(r – p/3)
Vol = π p2 (2,41p – p/3)
Vol = 6,52 p3
p = (Vol/6,52)1/3
Ângulo máximo
de inclinação = 45°
Fig
ura 25. Relação entre raio e profundidade com o volume de bacia
de contenção para inclinação máxima de aterro igual a 45°.
Voltando ao exemplo no qual a bacia terá de comportar 12,2m3 de
enxurrada, a profundidade e o raio de uma bacia circular serão:
p = (12,2/6,52)1/3 = 1,23m
r = 2,41 x 1,23m = 2,96m
A Figura 49 possibilita a resolução gráfica para o espaçamento
horizontal entre as bacias, em função de declividade e tipo de solo; do volume
de enxurrada a ser retido pela bacia, em função do espaçamento horizontal e
largura da estrada; e do raio e profundidade da bacia, em função dos
parâmetros anteriores. A entrada da figura é feita pela declividade da estrada,
traçando uma reta horizontal até a curva correspondente ao tipo de solo, a
partir do ponto na curva de resistência do solo, direciona-se verticalmente até
a reta correspondente a largura da estrada e novamente na horizontal até a
curva de raio e profundidade da bacia.
41
35
Curvas de resistência
do solo a erosão
30
resistência m. baixa (k = 0.75)
Declividade (%)
resistência baixa (k = 0.9)
No exemplo (setas), tem-se
uma estrada com declividade
de 7,5%, solo de resistência elevada
a erosão, que leva a uma distância
3
de 24,2m entre bacias (EH), 12,2m de
enxurrada (4m de largura da estrada)
e uma bacia com 3m de raio
e 1,24m de profundidade.
resistência moderada (k = 1.1)
25
resistência alta (k = 1.25)
20
EH = 45,18 x k x D-0,42
15
10
5
2D Graph 3
Profundidade da bacia (m)
0
55
0.6
50
Volume da enxurrada (m3)
45
40
35
30
Largura da estrada (m)
Vol = EH x L x I
Onde:
EH = distância entre bacias (m),
L = largura da estrada (m),
I = chuva máxima diária
(126mm para região
de Lavras-MG)
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
10 m
9m
p = (Vol/6,52)1/3
8m
r = 2,41 p
Para bacias circulares,
com inclinação
máxima do aterro igual a 45°
7m
6m
25
5m
20
4m
15
3m
10
2m
5
0
5
10
15
20
25
30
35
Distância horizontal entre bacias (m)
40
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Raio da bacia (m)
4.5
Figura 26. Método nomográfico para determinação de distância entre bacias
de captação, volume de enxurrada a ser retido pela bacia, raio e
profundidade da bacia, para bacias circulares com inclinação de
aterro de 45° (talude 1:1).
Caso a bacia a ser construída seja em formato de semicírculo,
cálculos para profundidade podem ser feitos em função do volume e do raio
bacia. As fórmulas, bem como a maneira gráfica para determinação
profundidade em função de volume e raio da bacia, são apresentadas
Figura 50.
os
da
da
na
42
2,4
2m
3m
4m
2,2
5m
Profundidade (m)
2,0
6m
1,8
1,6
1,4
1,2
Equações:
2
pz:0,5 = Vol / (0,64 r )
1,0
pz:1 = Vol / (0,74 r2)
2
pz=2 = Vol / (0,91 r )
Legenda:
0,8
Onde:
p=prof. (m)
z = talude
r = raio da bacia (m)
z = 0,5
z=1
z=2
0,6
0,4
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Volume da bacia (m3)
Figura 27. Relação entre volume e profundidade de bacias semicirculares,
para diferentes raios de bacia.
Seguindo o exemplo anterior, onde o volume de contenção da bacia
será 12,2m3, a profundidade para o mesmo raio de 3 metros, com talude igual a
1, será:
p = Vol / (0,74 r2)
p = 12,2 / (0,74 x 32) = 1,83m
A construção da bacia poderá ser feita com lâminas ou pá
carregadeiras, no caso das semicirculares, e com retro-escavadeira, no caso
das bacias circulares. Em ambos os casos, a terra do corte será empregada
para formação do aterro. É recomendável adicionar-se a altura do aterro, cerca
de 20%, para compensar o abatimento do mesmo. O canal de acesso à bacia
deve apresentar cerca de 1 metro de largura, com declive máximo de 1% no
seu leito, e com dissipadores de energia para a enxurrada.
A cobertura vegetal é também prática importante, pois dará maior
43
75
estabilidade, principalmente ao aterro da bacia e no canal de acesso à mesma.
Na Tabela 10 são apresentadas algumas sugestões de coberturas vegetais
para revestimento das bacias de contenção.
Tabela 9. Gramíneas recomendadas para revestimento de canais escoadouros
e bacias de contenção de enxurrada, para regiões com estação
chuvosa no verão e inverno moderadamente seco (Bertolini et
al., 1992)16.
Nome científico
Nome comum
Bracchiaria arrecta
tanner grass
Bracchiaria decumbens
decumbens
Bracchiaria humidicula
humidícula
Bracchiaria mutica
Capim angola ou capim fino
Panicum repens
Grama costela
Paspalum dilatatum
Grama gorda
Paspalum notatum
Grama batatais
Para melhor desenvolvimento da vegetação em bacias de contenção e
em canais escoadouros, são recomendadas a calagem e a adubação da área,
de acordo com resultados de analise do solo.
Anualmente, antecipando ao período das chuvas, deve-se realizar uma
manutenção preventiva nas bacias. Sedimentos acumulados no interior das
mesmas devem ser retirados e colocados sobre o aterro. Eventuais falhas no
aterro devem ser corrigidas e obstruções nos canais de acesso as bacias
também devem ser vistas e corrigidas.
16
Bertolini, D.; Drugowich, M.I.; Lombardi Neto, f. & Bellinazzi Junior, R. Cpntrole de erosão em
estradas rurais. CATI, Campinas. 1992. 37p. (Bol. Tec. 207).
44
CAPACIDADE DE USO DA TERRA
A classificação da capacidade de uso da terra utilizada no Brasil (Lepsch et
al. (1991) visa estabelecer bases para o seu melhor aproveitamento e envolve a
avaliação das necessidades para os vários usos que possam ser dados a
determinada gleba. As classes de capacidade de uso da terra deverão ser
utilizadas como base sobre a qual os fatores econômicos e sociais de
determinada área possam ser considerados ao se planejar modificações no
uso do solo.
Para se determinar a capacidade de uso de cada gleba de terra de uma
micro bacia hidrográfica ou propriedade agrícola inicialmente faz-se necessário
um levantamento do meio físico, mesmo que de forma simplificada, analisando
aqueles de maior relevância para o uso racional da terra, sendo os principais
a textura, a permeabilidade e a profundidade efetiva do solo, além de alguns
fatores limitantes particularmente aqueles relacionados com a fertilidade; a
declividade do terreno, a erosão existente e o uso atual. Estes fatores deverão
ser devidamente interpretados e analisados em conjunto objetivando o
conhecimento das potencialidades e limitações da terra.
De acordo com Bertoni & Lombardi Neto (1991) para se proceder a essa
classificação do potencial de uso da terra, os critérios adotados são
principalmente, os seguintes:
a) Conhecimento da vulnerabilidade do solo, em função especialmente de
sua declividade e erodibilidade;
b) da produtividade do solo em função de sua fertilidade, da sua falta ou
excesso de umidade, acidez, alcalinidade etc.;
c) das obstruções ao emprego de máquinas, em função de sua
pedregosidade e profundidade efetiva; dos sulcos de erosão existentes, do
encharcamento, etc.;
d) do ambiente ecológico, em função especialmente das condições
climáticas, notadamente o regime pluviométrico.
Segundo os autores, além de tais critérios, é necessário que sejam
considerados os dados e informações obtidos mediante a experimentação
agronômica.
Associando-se
devidamente
todos
os
fatores
levantados,
organizando uma classificação das glebas de cada propriedade, ou bacia
45
hidrográfica, ou determinada região, em função de sua capacidade de uso.
Meio Físico
1.
Profundidade Efetiva do Solo: é a profundidade máxima do solo
favorável ao desenvolvimento do sistema radicular, armazenamento de água e
absorção de nutrientes pelas plantas.
Tabela 7. Classificação da profundidade efetiva do solo
Profundidade – m
Classificação
>2
Muito profundo
1–2
Profundo
0,5 – 1
Moderadamente profundo
0,25 – 0,5
Raso
< 0,25
Muito raso
Em função do tipo de sistema radicular as plantas cultivadas apresentam
diferentes exigências no que se refere à profundidade efetiva do solo. Como
exemplo, a profundidade efetiva do solo para o cafeeiro está em torno de
1,20m, isto para regiões cujo clima apresenta boa distribuição de chuvas
durante o ano como ocorre em anos normais no centro sul do Brasil; maiores
períodos de seca exigem maior profundidade do solo (Guimarães e Lopes,
1986). As pastagens podem ser bem manejadas mesmo em solos rasos a
moderadamente profundos, desde que não haja limitação de água e nutrientes.
2.
Fertilidade do solo: refere-se a capacidade do solo em suprir as plantas
em nutrientes, representando a capacidade do solo em sustentar a produção
agrícola.
Lepsch et al. (1991) classificam o solo quanto a fertilidade em muito alta;
alta; média; baixa e muito baixa levando em consideração a capacidade do
solo em manter a produtividade durante algum tempo; esta classificação é
utilizada em países de clima frio onde é comum a ocorrência de solos férteis
em condições naturais. Para as condições brasileiras os autores alertam para a
46
necessidade de análise de resultados analíticos de amostras de solos,
salientando que estes são difíceis de interpretar se não estiverem
correlacionados com dados de produção de culturas em condições de campo.
Os solos podem apresentar grandes diferenças em seus atributos
morfológicos, químicos, físicos e mineralógicos tornando difícil o julgamento
seguro sobre os dados isolados de análises químicas como indicadoras da
capacidade do solo suprir as plantas com nutrientes. Particularmente na região
dos cerrados, na maioria dos solos só se observa produtividades elevadas de
plantas quando a fertilidade dos mesmos é construída pelo uso de corretivos e
fertilizantes.
Na região dos cerrados o caráter eutrófico e distrófico dos solos, a
princípio, poderiam ser utilizados no julgamento da fertilidade do solo,
entretanto, existem limitações da aplicação do conceito de eutrofia em
conotação com a fertilidade principalmente dos Neossolos Quartzarênicos e
Latossolos altamente intemperizados. Nestes solos devido aos baixos
valores de CTC, pequenos valores de soma de bases podem resultar em
saturação por bases > 50% e indicar solos eutróficos de baixa fertilidade
natural. O conceito de eutrofia também não permite inferências a respeito de
disponibilidade de nutrientes essenciais como o nitrogênio, fósforo, enxofre e
alguns micronutrientes.
Ramalho Filho e Beek (1995) apresentam uma classificação que leva em
consideração a soma de bases e a saturação por bases ao longo do perfil, e o
teor de alumínio trocável, a condutividade elétrica do estrato de saturação e a
saturação de sódio na camada arável. Segundo Oliveira (1992) o potencial
nutricional do solo pode ser determinado com base no relacionamento entre
saturação em bases (V%) e a capacidade de troca de cátions (CTC). O solo
para ser considerado fértil deve apresentar saturação por bases acima de 50%
(solo eutrófico); capacidade de troca de cátions acima de 8 cmolc dm-3 (CTC
elevada); o teor de fósforo disponível considerado adequado no solo depende
da textura sendo: > 8 mg.dm3- para os solos muito argilosos; > 12 mg.dm3para os solos argilosos; > 20 mg.dm3- para os solos de textura média e > 30
mg.dm3- para os solos arenosos. Naturalmente é fundamental um perfeito
balanço entre os nutrientes no solo, o que varia de cultura para cultura.
Como neste material a ênfase vem sendo dada aos solos dos Cerrados
47
onde a condutividade elétrica e a saturação por sódio normalmente é muito
baixa, como sugestão na Tabela 7 é apresentada uma sugestão de
classificação simplificada da fertilidade dos solos dos Cerrados tendo por base
a saturação por bases; a saturação por alumínio, e a CTC efetiva e potencial
dos solos.
Tabela 8. Classificação dos Solos dos Cerrados quanto à limitação da
Fertilidade17 (adaptado de 5ª aproximação, 1999).
Saturação
CTC efetiva
por alumínio - cmolc dm-3
%
na
camada
de
20 1
60 cm
> 75
<1
CTC
potencial
cmolc dm-3
Saturação por Limitação da
bases - % - fertilidade
na
camada
de 20 - 60 cm
<2
< 20
Muito Forte
50 – 75
1–2
2–4
20 – 40
Forte
30 – 50
2–4
4–8
40 – 60
Moderada
15 – 30
4–8
8 – 15
60 – 80
Ligeira
< 15
>8
> 15
> 80
Nula
3. Pedregosidade: Diz respeito ao percentual de cascalhos, calhaus,
matacões ou rochosidade que interfere no uso do solo, particularmente
na mecanização.
Tabela 9. Classificação dos Solos quanto a pedregosidade18.
Percentual de partículas grosseiras Classificação
na massa de solo
< 15% ou 0,01% da superfície
Sem pedras
15–30%
(limitando
infiltração
e Cascalhentos
mecanização)
>50%
Extremamente cascalhentos
17
Os parâmetros CTC efetiva e CTC potencial serão considerados críticos nesta classificação
tendo em vista a dificuldade de correção.
18
Cascalhos: partículas com ǿ entre 2 e 20mm; matacões:
200mm; rochas: partículas com ǿ > 200 mm
partículas com ǿ entre 20 e
48
0,01–1% da superfície com matacões
Com matacões
1-10% da superfície com matacões
Abundância de matacões
10-90% da superfície com matacões
Excessivamente com matacões
2-15% da superfície com rochas
Solo rochoso
15-50% da superfície com rochas
Solo muito rochoso
50-90% da superfície com rochas
Solo extremamente rochoso
4. Permeabilidade e drenagem interna: é a propriedade que representa
uma maior ou menor dificuldade com que a percolação da água ocorre
através dos poros do solo. Nos materiais granulares não coesivos como
as areias, por exemplo, há uma grande porosidade o que facilita o fluxo
de água através dos solos, enquanto que nos materiais finos e coesivos
como as argilas19, ocorre o inverso.
19
Como já comentado, os Latossolos mais intemperizados, mesmo os mais argilosos
apresentam permeabilidade próxima à de Neossolos Quartzarênicos devido ao tipo de argila
presente e a estrutura granular, típica destes solos.
49
Tabela 10. Limites aproximados de permeabilidade para definição das classes
de permeabilidade e drenagem interna dos solos (Adaptado de
USDA, 1951).
Valor permeabilidade mm h-1
Classificação.
Permeabilidade
Drenagem
interna
<1,25
Muito Lenta
Deficiente
1,25 - 5
Lenta
Pobre
75
Moderada
Moderada
250
Rápida
Adequada
Muito rápida
Excessiva
575 >250
5. Declividade do terreno: O relevo influencia o escoamento das águas de
chuva em diferentes trajetórias sobre o terreno, desta forma a declividade
se destaca como um dos principais responsáveis pelas perdas de solo.
Com base na declividade do terreno classifica-se o relevo (tabela 10). As
distinções são empregadas para prover informações sobre praticabilidade
de emprego de equipamentos agrícolas, e facilidade de inferências sobre
susceptibilidade dos solos à erosão.
50
Tabela 11. Classificação do relevo de acordo com Embrapa (1999).
Declividade Classificação
%
0-3
Comentários
do relevo
Plano
Terreno com topografia horizontal, onde os
desnivelamentos são muito pequenos;
3-8
Suave
Terrenos pouco movimentados constituído por
ondulado
conjunto de colinas ou outeiros20 com declive
suave;
8-20
Ondulado
Terrenos pouco movimentados constituída por
conjunto de colinas ou outeiros com declives
moderados;
20-45
Forte
Terrenos movimentados constituído por conjunto
ondulado
de outeiros ou morros21, e raramente colinas,
com declives fortes;
45-75
Montanhoso
Terrenos muito movimentados com predomínio
de formas acidentadas, usualmente constituídos
por morros, montanhas, maciços montanhosos e
alinhamentos
desnivelamentos
montanhosos
relativamente
apresentando
grandes
e
declives fortes ou muito fortes;
>75
Escarpado
Terrenos com predomínio de formas abruptas
compreendendo superfícies muito íngremes.
6. Erosão: desgaste provocado pelas águas da chuva. Considera-se nesta
classificação a erosão laminar; a erosão em sulcos e as voçorocas.
6.1. Área com Erosão Laminar Ligeira: quando menos de 25% do
horizonte A já foi removido, ou quando o solo ainda apresentar mais de 15
cm de horizonte A;
6.2.
20
21
Área com Erosão Laminar moderada: quando entre 25-75% do
São elevações com altitudes relativas até 50 m e de 50 a 100 m, respectivamente.
São elevações com altitudes relativas de 100 a 200 m
51
horizonte A já foi removido, ou quando o horizonte A apresentar entre 5-15
cm de profundidade;
6.3. Área com Erosão Laminar severa: quando mais de 75% do horizonte
A já foi removido, ou quando o horizonte A apresentar menos de 5 cm de
profundidade;
6.4. Área com Erosão Laminar muito severa: quando todo o horizonte A
já foi removido e o horizonte B já foi afetado;
6.5. Área com Erosão Laminar extremamente severa: quando a maior
parte do horizonte B já foi removido e o horizonte C já foi afetado;
6.6. Área com Erosão em Sulcos Ocasionais: quando a área apresenta
sulcos distanciados em mais de 30 metros;
6.7. Área com Erosão em Sulcos freqüentes: quando a área apresenta
sulcos distanciados em menos de 30 metros, porém afetando menos de
75% da área;
6.8. Área com Erosão em Sulcos muito freqüentes: quando a área
apresenta sulcos distanciados em menos de 30 metros, e mais de 75% da
área já foi afetada;
6.9. Área com Erosão em Sulcos superficiais: quando os sulcos podem
ser desfeitos com o preparo do solo;
6.10. Área com Erosão em Sulcos rasos: quando os sulcos não podem
ser desfeitos com o preparo do solo, mas ainda podem ser cruzados por
máquinas;
6.11. Área com Erosão em Sulcos profundos: quando os sulcos não
podem ser cruzados por máquinas, mas ainda não atingiu o horizonte C;
6.12. Área com Voçorocamentos: As voçorocas são sulcos muito
profundos e normalmente muito largos, já atingindo o horizonte C.
Os principais atributos ligados a solo, relevo, erosão e cobertura vegetal
são condicionadores da capacidade de uso do solo, uma vez que a utilização
racional terá que levar em conta a potencialidade de exploração de cada gleba.
Sem dúvida, quanto mais bem estudado for o solo e quanto maior o
número de detalhes e indicações recolhidas no seu levantamento, tanto mais
corretas serão as bases para um planejamento de seu uso racional.
Todas as terras produtivas podem ser divididas em duas categorias: (a) as
52
que garantem uma colheita satisfatória por determinado período de cultivo sem
danos ambientais, e, (b) as que precisam estar cobertas com vegetação
permanente para produzir lucro satisfatório sem degradação ambiental. Devese, portanto, em uma classificação de terras determinar em qual categoria uma
gleba se enquadra. A essas duas, pode-se acrescentar uma terceira categoria:
a das terras que são tão pobres ou tão limitantes, o que exclui qualquer
possibilidade de uma exploração racional.
Basicamente as terras podem ser agrupadas nas seguintes categorias: (a)
cultiváveis; (b) cultiváveis apenas em casos especiais de algumas culturas
permanentes e adaptadas em geral para pastagens ou florestas: e, (c) terras
que não se prestam para vegetação produtiva. As classes de capacidade de
uso são baseadas nessas três categorias.
A classificação convencional, aceita universalmente, abrange oito classes
de capacidades de uso do solo, sendo quatro de terras de cultura (Grupo a),
três de terras de pastagens e reflorestamento (Grupo b) e uma de terras
impróprias para uso produtivo.
As classes de capacidade de uso são caracterizadas, em termos gerais,
apenas do ponto de vista das condições físicas da terra, ou seja, das condições
inerentes do solo e ecológicas locais. Não são consideradas as condições
econômicas e sociais do proprietário para o condicionamento da potencialidade
de exploração do solo, embora o sejam na elaboração dos planejamentos
especiais de áreas ou de propriedades agrícolas.
As características das oito classes de capacidade de uso do solo são as
seguintes:
Classe I. Terras cultiváveis permanente e seguramente, com produção de
colheitas entre médias e elevadas, das culturas anuais, sem práticas ou
medidas especiais. O solo é profundo e fácil de trabalhar, conserva bem a água,
é medianamente suprido de elementos nutritivos, o terreno tem declividade
suave, e podem ser cultivadas sem práticas especiais de controle da erosão.
Classe II. Terras cultiváveis que requerem uma ou mais práticas especiais para
serem cultivadas segura e permanentemente, com a produção de colheitas
entre médias e elevadas das culturas anuais: A declividade pode ser suficiente
para correr enxurrada e provocar erosão. O solo pode ter alguma deficiência
que possa limitar a sua capacidade de uso: algumas naturalmente encharcadas
53
podem requerer drenagem; podem não ter boa capacidade de retenção de
umidade; algumas práticas conservacionistas são necessárias, tais como plantio
em contorno, plantas de cobertura, culturas em faixa, ate mesmo terraços. Em
alguns casos, pode necessitar a remoção de pedras e utilização de adubos e
corretivos.
Classe III. Terras cultiváveis que requerem medidas intensivas ou complexas, a
fim de poder ser cultivadas, segura e permanentemente, com a produção de
colheitas entre médias e elevadas das culturas anuais. A topografia
moderadamente inclinada exige cuidados intensivos para controle de erosão; a
drenagem deficiente exige controle da água; a baixa produtividade requer
práticas especiais de melhoramento do solo. São enquadradas nessa classe as
melhores terras, não irrigadas, de algumas regiões semi-áridas.
Classe IV. Terras que não se prestam para cultivos contínuos ou regulares, com
produção de colheitas médias ou elevadas das culturas anuais, mas que se
tornam apropriadas, em períodos curtos, quando adequadamente protegidas.
São de declive íngreme, erosão severa, drenagem muito deficiente, baixa
produtividade, ou qualquer outra condição que a torna imprópria para o cultivo
regular. Em algumas regiões, onde há escassez de chuva, as culturas sem irrigação não são seguras.
Classe V. Terras que não são cultiváveis com culturas anuais, sendo
especialmente adaptadas para algumas culturas perenes, para pastagens ou
para reflorestamento. São terras praticamente planas com problemas de
encharcamento, ou alguma obstrução permanente como afloramento de
rochas. O solo é profundo e as terras têm poucas limitações para uso em
pastagens ou silvicultura, podendo ser usadas permanentemente sem práticas
especiais de controle de erosão ou de proteção do solo.
VI. Terras que não são cultiváveis com culturas anuais, sendo especialmente
adaptadas para algumas culturas perenes, para pastagens ou reflorestamento.
São terras que apresentam problemas de pequena profundidade do solo ou
declividade excessiva. Em regiões áridas e semi-áridas, a escassez de umidade
é a principal causa para o enquadramento na classe.
Classe Vll. Terras que, além de não serem cultiváveis com culturas anuais,
apresentam
severas
limitações,
mesmo
para
pastagens
ou
para
reflorestamento, exigindo grandes restrições de uso, com ou sem práticas
54
especiais. Requerem cuidados extremos para controle da erosão.
Classe VIII. Terras não cultiváveis com qualquer tipo de cultura e não se
prestando para o uso com floresta ou para produção de qualquer outra forma
de vegetação permanente de valor econômico. Prestam-se apenas para
proteção e abrigo da fauna silvestre, para fins de recreação ou de
armazenamento de água em açudes. São áreas extremamente áridas,
declivosas, pedregosas, arenosas, encharcadas ou severamente erodidas. São,
por exemplo, encostas rochosas, terrenos íngremes montanhosos ou de
afloramento rochoso, dunas arenosas da costa, terrenos de mangue e de
pântano.
Para facilitar na determinação de capacidade de uso de cada gleba, devese, em cada levantamento, organizar uma tabela indicadora das combinações
de fatores condicionadores da capacidade de uso do solo que podem ser
encontrados em cada classe. Para orientação dos técnicos planejadores, é de
ajuda a organização de listas de recomendações para as principais práticas
conservacionistas a adotar em cada classe de capacidade de uso do solo e em
cada modalidade de exploração.
Com base na análise dos cinco parâmetros (profundidade efetiva;
pedregosidade; fertilidade; drenagem interna do perfil do solo, declividade do
terreno e erosão) na tabela 11 é apresentada uma simplificação de
classificação das terras no sistema de capacidade de uso.
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Tabela 12. Simplificação da classificação das terras no sistema de capacidade
de uso utilizada no Brasil.
Parâmetro
Grau
Limitação da
Fertilidade do
solo
Profundidade
Efetiva
Classe
declive
de
Sulcos
superficiais
Sulcos
profundos
Nulo
Classe
Parâmetro
I
Drenagem
interna do perfil
Grau
Classe
Excessiva
II
Adequada
I
Moderada
II
Ligeira
I
Moderada
II
Forte
III
Pobre
III
Muito forte
VI
Deficiente
V
>1m
I
Ausência
I
0,5-0,99m
II
<1%
II
0,25-0,49m
IV
1-10%
III
<0,25m
VI
11-30%
IV
31-50%
VI
>50%
VII
Pedregosidade
0-2%
I
Não aparente
I
2,1-5%
II
Ligeira
II
5,1-10%
III
Moderada
III
10,1-15%
IV
Severa
VI
15,1-45%
VI
Muito severa
VII
>45%
VII
Extremament
e severa
VIII
Ocasionais
II
Freqüentes
III
Muito
freqüentes
IV
Ocasionais
IV
Freqüentes
VI
Muito
freqüentes
VII
Erosão Laminar
Sulcos rasos
Ocasionais
III
Freqüentes
IV
Muito
freqüentes
VI
Voçorocas
VIII
As classes de capacidade de uso das terras podem não ter um caráter
permanente, pois as modificações naturais sofridas pelo solo ou a introdução
de novas práticas de manejo podem deslocar uma gleba de uma para outra
classe de capacidade de uso, porém a avaliação da capacidade de uso se
baseará nas condições existentes por ocasião do levantamento.
Como referência considera-se como solo ideal aquele que apresenta
profundidade efetiva suficiente para expansão do sistema radicular das plantas,
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ou seja, apresenta profundidade sem limitações químicas e físicas de mais ou
menos 150 cm; assim, este solo deve apresentar fertilidade química
relativamente alta, com atributos que facilitem a correção de eventuais
deficiências.
O solo ideal deve apresentar ainda boa capacidade de retenção e
armazenamento de água em forma disponível às plantas, sem problemas de
excesso. Desta forma este solo deve apresentar boa drenagem interna, não
apresentando, portanto deficiência de oxigênio, além de outras condições
ambientais a exemplo de condições térmicas adequadas para o crescimento e
desenvolvimento das culturas. Deve apresentar baixa erodibilidade; deve estar
situado em relevo favorável à mecanização e localizado em relevo que não o
predisponha à erosão. Este solo deve apresentar ausência de outros
impedimentos a exemplo de pedregosidade.
A maioria das estradas deverá ser protegida com bacias de contenção. As
propriedades deverão ser planejadas globalmente de modo a ficar protegidas
desde as cabeceiras dos morros até o leito dos córregos.
Juntamente com os tipos de exploração, serão recomendadas as práticas
conservacionistas. Assim, pomar e cafezal, com o plantio em contorno ou com
os terraços de base estreita: a cultura anual, cultivada em contorno e protegida
com os cordões de vegetação permanente ou terraceamento; a pastagem, com
sulcos de retenção de umidade e etc.
A definição de classes de capacidade de uso das terras por si só reflete o
quadro de fatores do meio físico, constituindo-se em importante documento
para o planejamento da atividade rural. Sua confrontação com a ocupação
atual das terras define as áreas de uso em conflito.
O Sistema de Classificação de Capacidade de Uso das Terras estabelece
classes homogêneas de terrenos com base no grau de limitação de uso, e
subclasses que representam as classes qualificadas quanto a natureza da
limitação. Na caracterização das classes, leva-se em consideração a maior ou
menor complexidade das práticas conservacionistas, no caso, as de controle
de erosão e as de melhoramento do solo.
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Sub Classes de Capacidade de Uso
Dentro de cada classe de Capacidade de Uso, as terras que apresentam
limitações de natureza diferentes são enquadradas em subclasses diferentes.
As
subclasses explicitam mais
detalhadamente as
práticas
de
conservação e/ou de melhoramentos. A natureza da limitação é indicada por
letras minúsculas após o algarismo romano das classes. Quando existem duas
limitações com intensidades semelhantes, ambas são indicadas separadas por
vírgula, com a primeira delas designando a limitação predominante. São quatro
as naturezas de limitações expressas pelas subclasses: e, quando existe
erosão ou há risco de que ocorra; a, quando há problemas de encharcamento;
s, quando há limitação do solo e c quando a limitação diz respeito ao clima
(Lepsch, 1991).
Como provável causa da degradação dos solos, propensão destes solos
ao processo erosivo, ou tipos de processos erosivos existentes, cita-se:
1. Declive acentuado do terreno;
2. Rampa longa;
3. Mudança textural abrupta no perfil do solo;
4. Presença de erosão laminar;
5. Presença de erosão em sulcos;
6. Presença de voçorocas;
7. Permeabilidade do solo baixa;
8. Horizonte A arenoso
No que diz respeito a limitações diretamente relacionadas aos
solos de cerrados, cita-se como os mais críticos:
1. Pequena profundidade efetiva;
2. Textura arenosa ao longo do perfil;
3. Baixa saturação por bases;
4. Toxidade de alumínio;
5. Baixa capacidade de troca de cátions;
6. Alta saturação por alumínio.
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As limitações relacionadas com excesso de água e/ou deficiência de
oxigênio são comuns em solos de várzeas; em solos localizados ao
longo dos cursos de água, ou solos com problemas estruturais, o que
está relacionado com compactação e/ou adensamento, sendo elas:
1. Lençol freático elevado;
2. Risco de inundação;
3. Porosidade de aeração muito baixa, ou pequeno percentual de
macroporos;
O clima predominante no domínio do Cerrado é o Tropical sazonal, de
inverno seco, com temperatura média anual em torno de 22-23ºC; máximas
absolutas mensais que podem chegar a mais de 40ºC e mínimas absolutas
mensais que podem atingir valores próximos ou até abaixo de zero, nos meses
de maio, junho e julho em algumas regiões; com potencialidade, portanto, de
ocorrência de geadas. Como salientado a precipitação se concentra de outubro
a março com média anual de 1200 a 1800 mm, com curtos períodos de seca,
chamados de veranicos, que podem ocorrer em meio a esta estação; os
problemas criados para a agricultura ocorrrem particularmente nos solos
dotados de baixa retenção de água e com restrições ao aprofundamento do
sistema radicular devido a limitações químicas e/ou físicas. No período de maio
a setembro os índices pluviométricos mensais reduzem-se bastante, podendo
chegar a zero (http://www.portalbrasil.net/cerrado_climaerelevo.htm). Desta
forma citam-se como principais limitações relacionadas ao clima:
1. Seca prolongada;
2. Geada;
3. Ventos frios
Sendo assim, uma área de LATOSSOLO Eutrófico com declive de 9%,
por exemplo, que recebeu a classificação IIIe-1, tem capacidade para ser
explorada com culturas anuais com práticas complexas de conservação porque
o principal problema desta terra diz respeito à susceptibilidade a erosão devido
à declividade acentuada do terreno. Sendo este LATOSSOLO Distrófico e
recebendo a classificação IIIe-1,s-3 significa que o manejo da área deve
envolver controle da erosão e correção das deficiências de fertilidade do solo.
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Sendo a área recoberta por CAMBISSOLO álico, raso e cascalhento
localizado em declive de 25%, com sintomas de erosão laminar severa, apesar
das limitações relativas a solo (fertilidade; profundidade efetiva e cascalho)
serem consideráveis, o que mais restringe o uso desta terra é o declive
acentuado do terreno e a erosão do solo já existente; com isto a classificação
desta terra é VIe-1,e-4.
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