Reduction of water erosion in three soil management systems in an inceptisol of the Planalto Sul-Catarinense region - Brazil

O preparo do solo situa-se entre os componentes de seu manejo mais importantes no processo de produção das plantas cultivadas, sendo normalmente usado para criar ambiente favorável à semeadura e germinação das sementes e ao crescimento das plantas. Em adição, ele é o principal responsável pela criação das condições físicas superficiais do solo que, em última análise, determinam a eficácia de redução da erosão e do escoamento superficial dos diversos sistemas de manejo empregados no estabelecimento de uma cultura, em um local. Considerando esses aspectos, realizou-se um estudo de erosão em campo, sob condições de chuva natural, no município de Lages (SC), na região fisiográfica do Planalto Sul- Catarinense, no período de novembro de 2002 a outubro de 2005. O objetivo principal da pesquisa foi quantificar as perdas de água e solo nos ciclos culturais do trigo (Triticum aestivum L.) e da soja (Glycine max L.), usando os sistemas de manejo de solo convencional (aração+duas gradagens), reduzido (escarificação + uma gradagem) e sem preparo (semeadura direta), com vistas à determinação da eficácia de redução da erosão e do escoamento superficial dessas formas de manejo do solo. O experimento foi instalado em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, apresentando textura superficial franco-argilo-siltosa e declividade média de 0,102 m m-1. Avaliaram-se características de planta e erosão hídrica em cinco estádios de desenvolvimento das culturas, definidos com base na percentagem de cobertura do solo pelo dossel das plantas. A quantidade total de chuva foi praticamente a mesma (cerca de 650 mm) em ambos os ciclos culturais, porém com alguma diferença na sua distribuição, tendo se concentrado mais no período que vai do intermediário ao final na cultura do trigo e no período inicial na cultura da soja. Este último comportamento se repetiu em relação à erosividade das chuvas, mas com os valores absolutos tendo sido diferentes em cada ciclo cultural (1.545 MJ mm ha-1 h-1 no ciclo do trigo e 2.573 MJ mm ha-1 h-1 no ciclo da soja), refletindo-se nos resultados de perda de água e solo por erosão hídrica. O valor médio anual determinado do índice de erodibilidade do solo (fator K do modelo EUPS ou EUPSR de predição da erosão) foi de 0,018 MJ-1 mm-1 ha-1. As perdas médias anuais de água e solo em geral foram relativamente pequenas em todas as situações estudadas, embora com a da primeira variável sendo maior no ciclo cultural do trigo e a da segunda, maior no ciclo cultural da soja, bem como com ambos os tipos de perda decrescendo na ordem de preparo convencional, preparo reduzido e semeadura direta e com a perda de solo proporcionalmente sendo bem mais reduzida pelo manejo do que a perda de água. Os valores médios provisoriamente determinados do fator C – cobertura e manejo do solo, do modelo EUPS ou EUPSR, para a sucessão cultural trigo-soja, nas condições climáticas da região do estudo, foram iguais a 0,23 no sistema de manejo com preparo convencional do solo, 0,06 no sistema de manejo com preparo reduzido e 0,023 no sistema de manejo semeadura direta.Tillage is one of the most important components of soil management in the process of crop production, normally used to create a favorable environment for sowing, seed germination and plant development. In addition, it is mainly determinant for the or surface soil physical conditions that will ultimately determine the erosion and the effectiveness of runoff reduction of the various soil management systems used to establish a given crop, in a given place. Considering these aspects, a field study under natural rainfall erosion was conducted in Lages, in the Southern upland region of the State of Santa Catarina, Brazil, between November, 2002, and October, 2005. The main objective of the study was to quantify soil and water losses caused by water-rainfall erosion through wheat (Triticum aestivum, L.) and soybean (Glycine max, L) crop cycles, using conventional (one plowing and two diskings), reduced (one chiseling and one disking), and no tillage (direct seeding), to determine the erosion and effectiveness of runoff reduction of these forms of soil use and management. The experiment was planted on a silt clay loam Inceptisol, with 0.102 m m-1 mean slope steepness. Plant and water-rainfall erosion parameters were evaluated in five crop stages, defined on the basis of percent of soil cover per plant canopy. The total rainfall amount was about the same (approximately 650 mm) in both crop cycles, with some variation in distribution, but with a greater concentration in the period from the middle to the end of the wheat cycle and the initial period of soybean. The rain erosivity pattern was similar, but with clearly different absolute values in each crop cycle (1,545 MJ mm ha-1 h-1 in wheat and 2,573 MJ mm ha-1 h-1 in soybean). The determined mean annual value of the soil erodibility index (factor K in the USLE or RUSLE erosion prediction model) was equal to 0.018 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm-1. The mean annual losses of soil and water were generally relatively small in all situations studied, although soil losses were greater in wheat and water losses higher in soybean. Both loss types decreased in the order conventional-, reduced-, and no-tillage. The soil loss was proportionally much more reduced by tillage than by water loss. The provisionally determined mean annual values of the C factor – soil cover and management in USLE or in RUSLE erosion prediction model for the wheatsoybean crop sequence in the experimental climatic conditions were 0.23 when using conventional tillage, 0.06 for reduced tillage, and 0.023 for no-tillage or direct seeding