Uso e manejo do solo : impactos na qualidade da água em microbacias hidrográficas agrícolas na região sul do Brasil

Orientador(a ): Prof(a). Dr(a). Nerilde Favaretto

Coorientadores : Prof(a). Dr(a). Matheus Fonseca Durães, Dr(a). Fabiano Daniel De Bona

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa : Curitiba, 20/02/2018

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Resumo : A agricultura é considerada uma das principais atividades que influenciam na qualidade da água, devido ao inadequado uso e manejo do solo e das culturas, somado a ausência de mata ciliar. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a qualidade da água em microbacias hidrográficas com distintos sistemas de uso e manejo do solo. Para tal, foram monitoradas duas microbacias hidrográficas, localizadas na Região do Planalto Médio Gaúcho. Uma das microbacias caracteriza-se pela produção de sementes comerciais sob plantio direto contínuo, com terraceamento (microbacia Sarandi), enquanto a outra caracteriza-se pela produção de grãos no verão e pastagem com entrada de animais no inverno, sob sistema plantio direto integrado, sem terraceamento (microbacia Coxilha). A vegetação ciliar (área e tipo de vegetação - gramínea espontânea) estava inadequada na microbacia Sarandi, enquanto que na microbacia Coxilha, o tipo de vegetação (floresta nativa) estava adequado, porém a área inadequada. As microbacias apresentam declividade média de 8,7 e 9,7 %, respectivamente, forma de relevo do tipo convexo divergente, áreas de deposição e baixo potencial erosivo. Nessas microbacias, dados climáticos e vazão foram levantados com auxílio de estações hidrossedimentológicas e meteorológicas compactas durante dois anos. Coletas de água foram realizadas em eventos de precipitação e em fluxo de base (sem precipitação) por um ano a fim de determinar a qualidade da água. De modo geral, as concentrações e perdas de água, sedimentos e nutrientes foram maiores na microbacia Coxilha (sem terraceamento e vegetação ciliar com floresta nativa) principalmente durante eventos de elevada precipitação e no cultivo de inverno. Da concentração total de N na água aproximadamente 60 % encontra-se na fração solúvel (nitrato + amônio) na microbacia Sarandi (com terraceamento e vegetação ciliar com gramínea espontânea), enquanto na microbacia Coxilha aproximadamente 70 % encontra-se na fração solúvel, principalmente nitrato. Para fósforo, da concentração total na água, mais de 78 % encontra-se como fósforo particulado em ambas as microbacias. A qualidade da água de ambas as microbacias está comprometida pelas elevadas concentrações de fósforo de acordo com a Resolução Conama nº 357/2005. O efeito da prática de terraceamento, presença de vegetação ciliar, volume de precipitação, e sazonalidade agrícola foram evidentes diante dos resultados. De modo geral, pode-se concluir que o maior risco de degradação dos recursos hídricos ocorre em sistemas sem terraceamento em eventos de maior precipitação e no cultivo de inverno. Palavras-chave: contaminação da água, corpos hídricos, erosão hídrica, escoamento superficial, terraceamento.

Abstract : Agriculture is considered one of the main activities that influence water quality, due to the inadequate use and management of soil and crops as well by lack of riparian forest. The general objective of this work was to evaluate the water quality in watersheds with different systems of soil use and management. For this, two small watersheds were monitored, located in the Gaucho Medium Plateau Region, Southern Brazil. One of the watersheds is characterized by commercial production of seeds under continuous no-tillage, with terraces (Sarandi watershed), while the other one is characterized by production of grains in the summer and pasture with grazing in the winter (crop-livestock integrated system), under no-tillage, without terraces (Coxilha watershed). The riparian vegetation (area and type of vegetation - spontaneous grasses) was inadequate in Sarandi watershed, and in Coxilha watershed the type of riparian vegetation (native forest) was adequate but the area inadequate. The mean slope of the watersheds is 8.7 and 9.7 %, respectively, with divergent convex land, areas of deposition and low erosive potential. In these watersheds, climatic data and flow were collected with the help of hydrosedimentological and compact meteorological stations for two years. Water samples were taken at precipitation and base flow stream events over one year to determine water quality. Overall, higher concentrations and losses of water, sediments and nutrients occurred in the Coxilha watershed (without terracing and riparian vegetation with native forest) mainly during events of high precipitation in the winter crop. Of the total concentration of N in water, approximately 60 % was soluble N (ammonium + nitrate) in the Sarandi watershed (with terrace and riparian vegetation with spontaneous grasses), while in the Coxilha watershed approximately 70 % was soluble N, mainly nitrate. For phosphorus, from the total concentration in the water, more than 78 % was particulate in both watersheds. The water quality of both watersheds was impaired by the high concentrations of phosphorus according to the Brazilian Conama Resolution nº 357/2005. The effect of terrace, presence of riparian vegetation, precipitation volume, and agricultural seasonality were evident in the results. In general, the greatest risk of degradation of water resources occurs in systems without terrace in events of greater precipitation and in winter crops. Key-words: water bodies, water contamination, water erosion, surface runoff, terrace.