Water erosion and critical slope-lenght limits in different types and amounts of crop residue and two modes of direct seeding

Pela rapidez e grau com que podem alterar as condições físicas da superfície do solo, os métodos de seu preparo se destacam dentre os vários componentes de seu manejo, tendo em vista que eles são determinantes da quantidade de resíduo cultural e do grau de rugosidade com que ficará a superfície do solo após terem sido executados, e estas duas variáveis sendo a principal ferramenta para controlar a erosão. Baseado nisso, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo, direcionada para os aspectos de comprimento crítico de declive, em diferentes tipos e quantidades de resíduo cultural e dois modos de semeadura direta. Para tal, usou-se chuva simulada (simulador de braços rotativos; i=75 mm h-1; d=1,25 a 2 h), fluxos extras de água (06 níveis, 10 min de duração cada um) e um Nitossolo Bruno muito argiloso (declive de 0,16 m m-1) da região do Planalto- Sul Catarinense (SC), em 2008 e em 2009. Os tratamentos foram constituídos dos resíduos culturais de aveia preta e de milho, nas quantidades de, respectivamente, 5,3, 2,65 e 1,32 Mg ha-1 e 8, 4 e 2 Mg ha-1, e dos modos de semeadura direta sem hastes sulcadoras ou facões e com hastes sulcadoras ou facões. Observou-se que perda de água variou de média a grande sob o resíduo de aveia preta e de pequena a média sob o de milho, e em ambos foi maior no modo de semeadura sem facões do que com facões e sem tendência da influência das doses de resíduo em qualquer dos modos de semeadura. Já a perda de solo foi sempre pequena e se diferenciou pouco entre os modos de semeadura e as doses de resíduo no caso deste ser o de aveia preta; com o resíduo de milho variou de muito pequena a grande e foi maior no modo de semeadura sem facões do que com facões e aumentou com o decréscimo das doses de resíduo em qualquer dos modos de semeadura. Os comprimentos de declive simulados, baseados nos dados obtidos com o resíduo de milho, foram maiores no modo de semeadura com facões do que sem facões, em qualquer das doses de resíduo, sem tendência da influência destas últimas nos dois modos de semeadura. Foi evidenciada falha do resíduo cultural ou existência de limites críticos de comprimento de declive em todos os tratamentos pelo critério da observação visual a campo, porém sendo confirmada apenas em um deles pelo critério das relações teóricas de erosão. Mesmo assim, como referência e medida de segurança, considerando a aplicação teórica e prática dos resultados, deu-se crédito real ao primeiro critério mencionado e, com base nele, apontaram-se os limites críticos de comprimento de declive de 64 a 118 m na semeadura direta realizada sem facões e de 171 a 456 m na realizada com facões, no conjunto das doses de resíduo, em cada modo de semeadura.Because of the speed and degree in which they can change the physical conditions of the soil surface, tillage methods stand out among its various management components, since they are determinants of both the amount of crop residue and the degree of roughness the surface of the soil will expose after they are accomplished, and these two variables being the main tool for controlling erosion. Based on that, this work was developed with the objective of evaluating the soil erosion caused by water-rainfall, directed to the aspects of critical slope lengths, in different types and amounts of crop residue and two modes of direct seeding. To accomplish that, simulated rainfall (rotating-boom rainfall simulator; i=75 mm h-1; d=1.25 to 2 h), inflows of extra water (06 levels, 10 min duration each), and a heavy clay Alfisol (0.16 m m-1 slope steepness) of the region of the Planalto Sul-Catarinense, Santa Catarina State, Brazil, were used, in 2008 and in 2009. Treatments consisted of straw of black oats and cornstalk, in the rates of, respectively, 5.3, 2.65, and 1.32 Mg ha-1 and 8, 4, and 2 Mg ha-1, and the modes of direct seeding without shanks or knives and with shanks or knives. It was observed that the water loss varied from medium to great under the straw of black oats and from very small to medium under the cornstalk, and in both of them was greater in the mode of seeding without knives than with knives and with no-tendency with respect to the influence of the rates of the crop residues in any of the seeding modes. Yet the soil loss was always small and differed little between both modes of seeding and rates of crop residue when this was that of straw of black oats; with cornstalk it varied from very small to great and was greater in the mode of seeding with knives than without knives and increased with the diminishment of the rates of crop residue in the two modes of seeding. The simulated slope lengths, based on data obtained with the crop residue of cornstalk, were greater in the mode of seeding with knives than without knives, in any of the rates of crop residue, without tendency with respect to the influence of these later in any of the seeding modes. It was evidenced failure of the crop residue or existence of critical slope lengths in all treatments by the criterion of visual field observation, but being confirmed only in one of them by the criterion of theoretical erosion relationships. Still, as a reference and measure of safety, in regard to the theoretical and practical application of the data, real credit was given to the first criterion mentioned and, based on it, were pointed the critical slope-length limits of 64 to 118 m in the direct seeding performed without knives and of 171 to 456 m in that performed with knives, in the whole of the rates of crop residue, in each mode of seeding