Perdas de água por escoamento superficial de um solo com diferentes níveis de resíduos vegetais e declividades do terreno | Water losses through surface runoff of a soil with different levels of crop residue and slope steepness

The search for information and technology that can contribute for an adequate management of soil and water utilization has been in an increasing need, as their conservation is of great matter for a sustainable agriculture. The goal of the present work was determining and modelling the water losses through surface runoff, of a soil with different levels of crop residue and declivity, using simulated rainfall. The work was conducted inside an area for experiments of the Departamento de Engenharia Rural da UFSM, in four locations, which had slope of zero, 2.5, 5 e 8%, respectively. The design of the experiment was completely randomized, with three levels of crop residue of oat in the surface (0, 2.5 e 5 Mg ha-1) in three replicates. The parcels of the experiment of 0.5 m2 were delimited using galvanized metal sheets implanted in the soil with a gutter at the bottom, to collect the water of the surface runoff (measuring in 5 minutes intervals). The rainfall intensities of 30, 80 and 120 mm h-1 were applied using a rainfall simulator of multiple and oscillating nozzles, doing two simulations (Rainfall 1 and 2, applied alternately each day) in each slope for each intensity. For each simulated rainfall it was determined the starting time and the runoff rate, besides rain (amount, duration and intensity), initial humidity and soil saturation. For estimating the surface runoff, it was used the modified Smith model. The model parameters were adjusted through multivariate equations. In the Rainfall 1, with intensity of 30 mm h-1 there was no runoff for the zero slope, and for the remaining slopes, the runoff represented 1.0, 8.8 e 11.5% of the amount of rain applied. In the rainfalls with intensity of 80 and 120 mm h-1, the water losses through surface runoff represented about 59 and 53% of the amount of rain applied, respectively. In Rainfall 2, the water losses through surface runoff represented 33, 45 e 73%, of the amount applied, respectively, for the intensities of 30, 80 and 120 mm h-1. The presence of crop residue delays the start of surface runoff and reduces the surface runoff rate, for different rain intensities (30, 80 e 120 mm h-1) and slope steepness (zero, 2.5, 5 and 8%). The multivariate equations generated from the rain characteristics and soil humidity showed good precision in estimating the surface runoff rate and the starting time of the runoff.

A conservação da água e do solo constitui um aspecto de grande relevância para uma produção agrícola mais sustentável, assim, a busca de tecnologias e informações que contribuam para um adequado manejo do solo e o uso da água se faz cada vez mais necessária. O objetivo desse trabalho foi determinar e modelar as perdas de água por escoamento superficial, de um solo com diferentes níveis de resíduos vegetais na superfície e declividades do terreno, a partir de chuvas simuladas. O trabalho foi desenvolvido em área experimental do Departamento de Engenharia Rural da UFSM, em quatro locais, os quais possuíam declividades de zero, 2,5, 5 e 8%, respectivamente. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com três níveis de resíduos vegetais de aveia na superfície do solo (0, 2,5 e 5 Mg ha-1) em três repetições. As parcelas experimentais de 0,5m2 foram delimitadas por chapas metálicas galvanizadas cravadas no solo contendo na parte inferior uma calha coletora, para coletar a água do escoamento superficial (mensurado em intervalos de cinco minutos). A intensidade de precipitação de 30, 80 e 120 mm h-1 foram aplicadas utilizando um simulador de chuvas de bicos múltiplos e oscilantes, fazendo duas simulações (chuva 1 e 2, aplicados alternadamente, a cada dia) em cada declividade para cada intensidade. . Em cada intensidade de chuva simulada simulação foi determinado o tempo de início e a taxa de escoamento superficial, além da chuva (quantidade, duração e intensidade), umidade inicial e de saturação do solo. Utilizou-se o modelo modificado de Smith para estimativa do escoamento superficial. Os parâmetros do modelo foram ajustados através de equações multivariadas. Na chuva 1, intensidade de 30 mm h-1 não houve escoamento superficial na declividade zero, nas demais declividades, o escoamento superficial representou 1,0, 8,8 e 11,5%, da quantidade de chuva aplicada. Nas chuvas de intensidades de 80 e 120 mm h-1, as perdas de água por escoamento superficial representaram em média 59 e 53% da quantidade de chuva aplicada, respectivamente. Na chuva 2, as perdas de água por escoamento superficial representaram 33, 45 e 73%, da quantidade aplicada, respectivamente, para as intensidades de 30, 80 e 120 mm h-1. A presença de resíduo vegetal na superfície retarda o início do escoamento superficial e reduz a taxa de escoamento superficial constante, para diferentes intensidades de chuva (30, 80 e 120 mm h-1) e declividades do terreno (zero, 2,5, 5 e 8%). As equações multivariadas geradas a partir das características da chuva e do teor de umidade no solo apresentaram boa precisão na estimativa da taxa de escoamento superficial constante e o tempo de início do escoamento superficial.