Soil and water losses by rainfall erosion after change in the type of land use, in two tillage methods and two fertilization types

Com o passar do tempo, a substituição da vegetação nativa por plantas cultivadas, se não devidamente planejada e conduzida, resultará em solos com capacidade produtiva diminuída e com propensão à erosão aumentada, prejudicando a produção de alimentos, a conservação do solo e da água e o ambiente como um todo. Com isso em mente, realizou-se este trabalho com o objetivo de avaliar a erosão hídrica pluvial do solo em área originalmente de campo nativo, nos seus segundo e terceiro anos de uso com culturas anuais em fileira (respectivamente feijão miúdo - Vigna unguiculata - e sorgo - Sorghum bicolor), nos métodos de preparo do solo reduzido (escarificação) e sem preparo (semeadura direta) e nos tipos de adubação mineral (NPK) e orgânica (esterco curtido de aves), além de uma condição sem adubação. O estudo foi desenvolvido em campo, na EEA/UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), nos verões de 2007/2008 e 2008/2009. Usou-se chuva simulada e um Argissolo Vermelho distrófico típico com textura franco-arenosa na camada superficial e declividade média de 0,13 m m-1. Aplicaram-se duas chuvas em cada ciclo cultural, a primeira logo após a implantação dos tratamentos e semeadura das culturas e a segunda cerca de noventa dias mais tarde (estádio fenológico de enchimento de legumes no caso do feijão miúdo e de maturação no do sorgo). Para isso, utilizou-se o aparelho simulador de chuva de braços rotativos, com as chuvas tendo sido aplicadas na intensidade constante planejada de 64 mm h-1 e com duração de 1,5 h cada uma. Avaliaram-se atributos de solo e planta nas parcelas experimentais e de erosão hídrica no escoamento superficial. Observou-se que a mudança no tipo de uso da terra, no tempo e modo feitos na pesquisa, diminuiu a densidade do solo e aumentou a macroporosidade e a porosidade total, ao mesmo tempo em que, excetuando a condição sem adubação, não causou perdas relevantes de solo e água por erosão hídrica. A mobilização do solo pela escarificação, na maior parte dos casos, favoreceu a infiltração e a retenção superficial da água da chuva e, em decorrência, diminuiu sua perda na forma de enxurrada, ao mesmo tempo em que satisfatoriamente controlou a perda de solo por erosão. A ausência de mobilização do solo na semeadura direta, também na maior parte dos casos, induziu a formação de maior enxurrada, mas em compensação controlou melhor a erosão. Comparadas à condição sem adubação, a adubação mineral e a adubação orgânica ambas contribuíram para reduzir a erosão e a enxurrada nos dois métodos de preparo do solo usados no estudo, com as diferenças entre si tendo sido inconstantes.Over time, the substitution of the native vegetation by cultivated plants, if not properly planned and conducted, will result in soils with reduced productivity capacity and with increased susceptibility to erosion, impairing the food production, the soil and water conservation, and the environment as a whole. With that in mind, this research work was carried out with the objective of evaluating the soil erosion by rainfall in an area originally with native pasture, in its second and third years of use with annual row crops (respectively cowpea - Vigna unguiculata - and sorghum - Sorghum bicolor), in the reduced (chiseling) and the without (direct seeding) soil tillage methods and in the mineral and the organic fertilization types, besides a condition without fertilization. The study was developed in the field, at the Agriculture Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State, Brazil, in the summers of 2007/2008 and 2008/2009. Simulated rainfall and an Ultisol with a sandy loam texture in the surface layer and 0.13 m m-1 average slope steepness were used in the study. Two rains were applied in each crop cycle, the first immediately after treatments establishment and crops seeding and the second one about ninety days later (fulfillment of legumes in the case of cowpea and maturation of the sorghum cropstages). To accomplish that, the rotating boom rainfall simulator was used, with the rains having being applied at the designed, constant rainfall intensity of 64.0 mm h-1 and with 1.5 h duration each. Attributes of soil and plants were measured in the experimental plots, and of water erosion in the surface runoff. It was observed that the change in the type of land use, in the time and the way it was done in the research, diminished the soil bulk density and increased both the macroporosity and the total porosity, at the same time that, excluding the condition without fertilization, did not cause relevant soil and water losses by rainfall erosion. The mobilization of the soil by chiseling, in the majority of the cases, favored the infiltration and the retention of the rainfall water in the soil surface and, as consequence, diminished its loss in the form of surface runoff, at the same time that satisfactorily controlled the soil loss by erosion. The absence of soil mobilization in the direct seeding, also in the majority of the cases, induced the formation of greater surface runoff, but in compensation controlled the erosion better. Compared to the condition without fertilization, the mineral and the organic fertilization both contributed for reducing erosion and runoff in the two soil tillage methods used in the study, with the differences between them having being inconstant