Erosividade das chuvas no Estado de Mato Grosso

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2009.Considerando a importância do setor agrícola sobre o planejamento conservacionista e a gestão de recursos hídricos aliados ao fato do caráter agrícola do Estado de Mato Grosso, é de fundamental importância o desenvolvimento de pesquisas que auxiliem agricultores e técnicos no planejamento de uso e manejo do solo visando uma agricultura sustentável. Desta forma, objetivou-se com o presente trabalho determinar a erosividade da chuva para as estações meteorológicas existentes no Estado de Mato Grosso, bem como fazer a sua espacialização para as demais localidades do Estado desprovidas de estações. O trabalho foi dividido em 4 etapas: a primeira em calcular a erosividade da chuva (EI30), utilizando a metodologia para a estimativa da energia cinética proposta por Foster et al., 1981, o coeficiente da chuva (Rc), segundo a metodologia proposta por Lombardi Neto (1977), e as relações entre EI30 e Rc para 10 estações pluviográficas do estado de Mato Grosso (MT). A segunda consistiu em ajustar equações que permitissem estimar o EI30 mensal a partir de valores de Rcmensal. A terceira correspondeu da aplicação dessas equações para estimar o EI30 mensal das 105 estações desprovidas de dados pluviográficos. A escolha das equações foi baseada na semelhança do regime pluviométrico entre as estações obtida a partir de estudo de correlação da precipitação média diária das estações pluviográficas e pluviométricas. Por fim, a quarta etapa consistiu em gerar os mapas de isoerosividade que foi realizada por meio de ajustes de semivariogramas para posterior interpolação utilizando-se a técnica da Krigagem. As equações ajustadas a partir dos dados das estações providas de pluviógrafos, a exceção da estação Poxoréu, foram significativas (p=0,01) e com coeficientes de determinação (R²) elevados, variando entre 0,67 a 0,99. Após aplicação dessas equações aos dados de Rc das 105 estações pluviométricas no Estado, observou-se que, de maneira geral, as chuvas mais erosivas foram concentradas no período de outubro a março para todas as estações analisadas, sendo verificada neste período concentração de 77% a 94% da erosividade média anual. Na estação Passagem da BR309 encontrou-se o maior índice de erosividade da chuva (13.122 MJ.mm.(ha.h.ano)-1) enquanto que o menor índice foi observado na estação General Carneiro (3.895,2 MJ.mm.(ha.h.ano)-1). Com os mapas de isoerosividade média mensal foi possível verificar que os maiores valores de EI30 ocorreram nos meses de dezembro, janeiro, fevereiro e março nos quais, de maneira geral, variaram de 700 a 2.200 MJ.mm.(ha.h)-1, concentrando os maiores valores na região norte do Estado. Nos meses que apresentaram menores índices de erosividade EI30, os maiores valores incidiram na região sul. Os valores de erosividade média anual das chuvas (R) para o Estado de Mato Grosso variaram de 4.000 a 13.000 MJ.mm.(ha.h.ano)-1. Com relação à distribuição espacial de R para o Estado, pôde-se verificar que os maiores valores de R foram registrados na região norte e parte da região centro sul, com valores R superiores a 10.000 MJ.mm.(ha.h.ano)-1. Esses resultados permitiram tirar as seguintes conclusões: a erosividade da chuva dos locais estudados possui diferenças expressivas entre si devido às características fisiográficas e à localização das estações, motivo pelo qual não é recomendado utilizar valores de R de uma local para outro; com exceção da Estação Poxoréu, o modelo potencial foi significativo para representar a relação do EI30 com o Rc; os maiores potenciais erosivos das chuvas concentram-se no período de outubro a março, isto é, período, para maioria das estações no Estado do Mato Grosso, com maiores possibilidades de erosão hídrica; e com base no mapa de distribuição espacial da erosividade média anual foi possível dividir o Estado de Mato Grosso em três zonas de erosividades semelhantes: média a alta, alta e muito alta. ___________________________________________________________________________________________ ABSTRACTConsidering the importance of agriculture on conservation planning and management of water resources combined with the agricultural character of the Mato Grosso State, it is fundamental important the development of research that can help farmers and technicians in planning the soil conservation use and management. In this way, the objective of this study was to determine the rainfall erosivity for the meteorological stations of the Mato Grosso State, and make its spatialization to localities of the State without stations. The work was divided into 4 stages: the first in the calculation of rainfall erosivity (EI30), using the methodology for estimating the kinetic energy proposed by Foster et al., 1981, the rainfall coefficient (Rc), using the methodology proposed by Lombardi Neto (1977), and relations between EI30 and Rc for 10 stations pluviographic of the Mato Grosso state. The second is consisted of equations adjusting in order to estimate the monthly EI30 from Rc monthly values. The third corresponded to estimate the EI30 monthly of the 105 stations without pluviographic data. The choice of equations was based on the rainfall similarity of the rainfall between the pluviographic and pluviometric stations which was obtained from correlation study of the precipitation average daily of the stations. Finally, the fourth step was to generate maps of isoerosivity which has been achieved by adjustments of semivariograms andr later interpolation using the krigage technique. The adjusted equations with the data set of plviographic stations, except the Poxoréu station, were significant (p = 0.01) and determination coefficients (R²) high, ranging from 0,67 to 0,99. After applying these equations to Rc data of 105 pluviometric stations of the state, it was observed that, in general, the more erosive rains were concentrated in the period of October to march for all stations analyzed, concentrating this period of 77% to 94% of average annual erosivity. In the station Passagem da BR309 was detected the largest index of rainfall erosivity (13.122 MJ.mm.(ha.h.year)-1) while the lowest was observed in the General Carneiro station (3.895,2 MJ.mm.(ha.h.year)-1). From the maps of monthly average isoerosivity is possible to see that the highest values of EI30 occurred in the months of December, January, February and March in which, in general, ranged from 700 to 2.200 MJ.mm.(ha.h)-1, concentrating the largest values in the north of state. In the months that showed lower index EI30, the highest values were in the south of state. The values of average annual rainfall erosivity (R) for the State of Mato Grosso ranged from 4.000 to 13.000 MJ.mm.(ha.h.year)-1. Regarding the spatial distribution of R for the State, it was found that the highest values of R were recorded in the north and the south central region, with R values large than 10.000 MJ.mm.(ha.h.year)-1. These results led to draw the following conclusions: the rainfall erosivity of the sites studied are quite different due to the physiographic features and stations location, so it is not recommended to use R values from a place to another, with the exception of Poxoréu station, the potential model was significant to represent the relationship of the EI30 and Rc; the most rainfall erosive potential concentrated in the period October to March, this is, period, for most stations of the Mato Grosso state, with higher possibilities of water erosion; ; and form of the spatial distribution map of average annual erosivity was possible to divide the Mato Grosso State in three zones with annual rainfall erosivity similar: a high average, high and very high