Um aumento considerável da área de cultivo da cana de açúcar na região central do estado de São Paulo foi verificado durante os últimos anos. A ampliação destas áreas sobre outras formas de uso e ocupação das terras na referida região proporcionam diversas alterações nos ambientes, sobretudo relacionados aos processos geomorfológicos e hidrológicos das bacias hidrográficas. Nesse sentido, estudos fundamentados em modelos matemáticos, estruturados em SIG (Sistema de Informação Geográfica) e que visem analisar o comportamento de fenômenos ambientais frente à expansão da cultura canaviera podem auxiliar órgãos públicos e privados responsáveis pelo gerenciamento e manutenção das atividades agropecuárias na região. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das alterações do uso e ocupação das terras sobre processos hidrológicos e geomorfológicos na bacia do rio Jacaré Guaçú, localizada na região central do Estado de São Paulo. Mais precisamente, verificou se as mudanças ocorridas no uso e ocupação das terras entre 1987, 2004 e 2013 influenciaram no aumento ou diminuição das perdas de solos por erosão laminar e no regime de vazão fluvial da rede de drenagem do rio Jacaré Guaçú. Dados hidrológicos, pedológicos e de Sensoriamento Remoto foram usados para estruturar em SIG o modelo matemático EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) e estimar as perdas de solo por erosão laminar. Técnicas de estatística foram usadas para verificar a significância nas mudanças de tendência dos dados históricos de vazão fluvial. Os resultados confirmam aumento de perdas de solo por erosão laminar acima de 15 ton. ha-1ano-1 entre 1987, 2004 e 2013. Esses valores ocorreram devido ao aumento de locais destinados à cultura temporária e com solo exposto, ambos vinculados ao cultivo da cana de açúcar. Entre o mesmo período ocorreu a diminuição de locais classificados com perdas de solo compreendidas entre 0 e 3 ton. ha-1ano-1 atrelada, sobretudo a redução de locais destinados às pastagens e com vegetação arbórea na bacia hidrográfica. As perdas de solo classificadas entre 3 e 5, 5 e 10 e 10 e 15 ton. ha-1ano-1 aumentaram entre 1987 e 2004 e diminuíram entre 2004 e 2013. A análise estatística comparativa dos dados fluviométricos evidenciou que não ocorreram mudanças significativas nos padrões de vazões médias, mínimas e máximas mensais entre 1987, 2004 e 2013. / A substantial expansion of sugarcane area in the central region of São Paulo State (Brazil) occurred in last years. The increase of sugarcane cultivation over other forms of land use implies in several changes in the environment mainly related to the geomorphological and hydrological processes in watersheds. Grounded studies on mathematical models, structured in GIS (Geographic Information System) can assist in understanding environmental changes arising the increase of sugarcane cultivation. This data can assist public and private institutions responsible for management and maintenance agricultural activities in this region. Therefore, this study aimed at evaluating the effects of changes in land use about hydrological and geomorphological processes in Jacaré Guaçú stream basin (São Paulo State - Brazil). More precisely, were analyzed the effects of changes in land use between 1987, 2004 and 2013 about laminar erosion process and Jacaré Guaçú river flow. Soil, rainfall and Remote Sensing data were used to structure the mathematical model USLE (Soil Loss Equation Universal) in the GIS (Geographic Information System) and to estimate soil loss by laminar erosion. Statistical techniques were used to evaluate changes in trends from historical data of Jacaré Guaçú river flow. The results confirmed an increase of soil loss by laminar erosion bigger then 15 t. ha-1 year -1 between 1987, 2004 and 2013 within the study area. The increase in local places with temporary culture and exposed soil, both linked to the expansion of sugarcane areas, contributed to these results. Between the same period (1987, 2004 and 2013) there was a decrease in classified locations with soil loss between 0 - 3 t. ha-1 year -1 because of area reduction with pastures and tree vegetation in hidrographic basin. Soil losses classified between 3-5, 5-10 and 10-15 t. ha-1 year -1 increased between 1987 and 2004 and decreased between 2004 and 2013. Statistical analysis showed no significant variation average, maximum and minimum of Jacaré Guaçú river flow between 1987, 2004 and 2013.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-05T14:35:00Z No. of bitstreams: 1 PGCS16MA130.pdf: 1221495 bytes, checksum: 3a9e92a3d45df8b56495a6f9754adb04 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T14:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS16MA130.pdf: 1221495 bytes, checksum: 3a9e92a3d45df8b56495a6f9754adb04 (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / Capes / The water erosion degraded the soil and contaminates the environment, influenced, among other factors, the slope length. This work aimed to quantify the losses of soil (PS) and water (PA) in different slope lengths in Cambissolo Húmico soil, in a field experiment in natural rainfall condition in Lages, SC and estimate losses soil to the conditions of the experiment by USLE and RUSLE model. The treatments with two replications, were constituted in slope length of 11 m, 22 m, 33 m and 44 m, at an average gradient of 8%, in soil cultivated with corn prior to the survey. At the end of the evaluation period, the shoot residue was removed from the surface, leaving the crop roots in bare soil and discovered. We evaluated the erosion between 04/07/2014 and 06/18/2015 in individual events of 41 erosive rainfall. The PS were adjusted to the slope of 0.09 m m-1 (standard for the Universal Soil Loss Equation - USLE), through the factor S. Erosive rainfall totaled 1,349 mm, with Ei30 of 6,066 MJ mm ha-1-h-1. Soil losses increased with increasing slope length and were greater in the summer and spring than in autumn and winter; water losses showed the same trend, with lower among slope lengths and these seasons. Soil and water losses by erosion related to linear and positively with the erosivity and the rain height, respectively. Soil losses were satisfactorily estimated by USLE and RUSLE, with lower than those observed in the field values, keeping a linear and positive relationship between the variables. The RUSLE estimated soil losses better than the USLE, compared to those observed in the field, especially in longer lengths slopes. Soil losses estimated by RUSLE related to linear and positively with these estimated losses USLE / A erosão hídrica degrada o solo e contamina o ambiente, influenciada, dentre outros fatores, pelo comprimento de declive. Com este trabalho objetivou-se quantificar as perdas de solo (PS) e de água (PA) em diferentes comprimentos de declive num CAMBISSOLO HÚMICO ALUMÍNICO léptico, em experimento de campo, em condição de chuva natural, em Lages, SC e estimar as perdas de solo para as condições do experimento pelo modelo USLE e RUSLE. Os tratamentos, com duas repetições, constituíram-se nos comprimentos de declive de 11 m, 22 m, 33 m e 44 m, em uma declividade média de 8%, em solo cultivado com milho anteriormente à pesquisa. Ao final do ciclo do milho, o resíduo da parte aérea foi removido da superfície, permanecendo as raízes da cultura em solo sem cultivo e descoberto. Avaliou-se a erosão entre 04/07/2014 e 18/06/2015, em eventos individuais de 41 chuvas erosivas. As PS foram ajustadas para a declividade de 0,09 m m-1 (padrão para a Equação Universal de Perda de Solo - USLE), por meio do fator S. As chuvas erosivas totalizaram 1.349 mm, com EI30 de 6.066 MJ mm ha-1 h-1. As perdas de solo aumentaram com o aumento do comprimento de declive e foram maiores no verão e na primavera do que o no outono e inverno; as perdas de água apresentaram a mesma tendência, com menores variações entre os comprimentos de declive e as referidas estações do ano. As perdas de solo e água por erosão hídrica relacionaram-se linear e positivamente com a erosividade e com a altura de chuva, respectivamente. As perdas de solo foram satisfatoriamente estimadas pela USLE e RUSLE, com valores menores do que os observados em campo, mantendo uma linear e positiva relação entre as variáveis. A RUSLE estimou melhor as perdas de solo do que a USLE, em comparação aos valores observados em campo, especialmente em comprimentos de declives mais longos. As perdas de solo estimadas pela RUSLE relacionaram-se linear e positivamente com as referidas perdas estimadas pela USLE

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-07T14:38:13Z No. of bitstreams: 1 PGCS16MA152.pdf: 1026343 bytes, checksum: 9aece6d47b63a39320a6d4385220f021 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS16MA152.pdf: 1026343 bytes, checksum: 9aece6d47b63a39320a6d4385220f021 (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Many of the existing swine production systems in southern Brazil, provide high production of pig slurry. This situation leads to management problems, storage, distribution and environmental pollution caused by the improperly disposal of this waste product. The objective of this work was to determine the effect of application of dose increase of pig slurry on physical and chemical attributes of a Cambisol, in the production of plant biomass and water erosion, under three crops and compare the results with those obtained in soil condition uncultivated and without waste, in Rio do Sul - SC. The treatments were the control (no tillage and zero dose) and the doses 0 (zero), 50, 100 and 200 m³ ha-¹ of pig slurry applied on the soil surface. The application was performed in three stages after the implementation of millet, oat and sunn hemp in plots of 15 x 2.0 m, bounded by galvanized sheet, with an average gradient of 23.3%. The samples of erosive rainfall were collected to quantify the soil loss, water and nutrients. Before and after the experiment, soil samples were collected to evaluate the physical and chemical properties. At the end of each cultivation, dry matter production of shoot was determined. The increase of pig slurry doses increased production of biomass in the cultivated area, due to the improved porosity and, in part, of calcium, phosphorus and potassium, especially in the soil surface. Therefore, the water erosion reduces, after three cycles of cultivation. Soil losses were more influenced than the loss of water. The Ca, Mg, P and K contents in runoff water are the largest in treatments with higher doses of pig slurry. In the 200-m3 h-1 of pig slurry dose, the total nutrients losses in runoff are greatest / A erosão hídrica é a principal causa de degradação do solo agrícola e do ambiente no entorno dos sistemas de produção, fortemente influenciada pelo manejo do solo que, por sua, vez, é influenciando pelas adubações, dentro outros fatores. A maior parte dos sistemas de produção de suínos no sul do Brasil propicia produção de dejeto em alta quantidade. O dejeto gera problemas de manejo, armazenamento, distribuição e poluição ambiental causada pela erosão hídrica devido ao descarte do produto de forma de adubação, de maneira inadequada. Com o experimento objetivou-se estudar o efeito de dejeto líquido de suínos (DLS) em atributos de um Cambissolo Háplico, na produção de massa vegetal da parte aérea das plantas (MS) e na erosão hídrica em solo cultivado, e comparar os resultados com os obtidos em condição de solo sem cultivo e sem dejeto, em Rio do Sul - SC. Os tratamentos foram constituídos em testemunha (sem cultivo e sem dejeto) e pelas doses 0 (zero), 50, 100 e 200 m³ ha- ¹ de DLS aplicado na superfície do solo em três momentos após a implantação das culturas de milheto, aveia preta e crotalária, em parcelas de 15 x 2,0 m delimitadas por chapas galvanizadas, com declividade média de 23,3%. Ao longo da pesquisa foram determinadas as perdas de água e solo por erosão e coletadas amostras de enxurrada resultantes de chuvas erosivas para, nelas, determinar as perdas de alguns nutrientes. Antes da instalação do experimento e após o final da pesquisa, amostras de solo foram coletadas para avaliar as propriedades físicas e químicas e, ao final de cada cultivo, determinou-se ainda a produção de MS das plantas cultivadas no experimento. Identificou-se que o DLS aumentou a MS com o aumento da dose de dejeto, devido à melhoria da porosidade e, em parte, dos teores de cálcio, fósforo e potássio, em especial na superfície do solo. Com isso diminuiu a erosão hídrica ao final de três ciclos de cultivo. Em relação à erosão, as perdas de solo (PS) foram mais influenciadas do que as perdas de água (PA); os teores de Ca, Mg, P e K na água de escoamento superficial foram maiores nos tratamentos com as maiores doses de DLS do que naqueles das menores doses. As perdas totais de nutrientes na enxurrada, no entanto, foram maiores apenas na dose 200 m3 ha-1 de dejeto do que nas demais

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCS15DA026.pdf: 2460426 bytes, checksum: 732fa428282a36b63e71ddb4a8f21830 (MD5) Previous issue date: 2015-06-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil management systems differ in the surface conditions and physical attributes and, consequently, on water erosion control. Soil quality indicators with a view to reducing water erosion can be generated by relationships of soil and water losses and runoff velocity with surface conditions and physical soil properties, which directly and indirectly influence the erosion. With de support of path coefficient analysis, this study aimed to identify and quantify indicates of soil quality in order to reduction of water erosion. The experiment was developed in the field, between May 2011 and April 2013, on a Humic Dystrupept with a mean slope of 0.134 m m-1, in southern Brazil under simulated rainfall condition with controlled intensity of 65 mm h-1 for 90 minutes of duration each one. The treatments were: a) cultivated soil: no tilled and covered by ryegrass (Lolium multiflorum) residue, with minimal roughness (HCR); no tilled and covered by vetch (Vicia sativa) residue, with minimal roughness (HCV); chiseled soil after ryegrass crop removing the above-ground residues and maintaining only the root system, with high roughness (HRR); chiseled soil after vetch crop removing the above-ground residues and maintaining only the root system, with high roughness (HRV); b) Uncultivated soil: bare and chiseled soil, with high roughness (BHR). Eight simulated rainfall were applied to each treatment, respectively on the days 17/12/2011, 10/01/2012, 07/02/2012, 10/03/2012, 11/05/2012, 18/08/2012, 02 / 11/2012 and 18/12/2012. In each rainfall applied, quantified the soil cover by residues, surface roughness, hydrological processes and some soil physical properties, relating the results later. The soil loss are less when the soil is covered by ryegrass residue than vetch. In soil covered by vetch residue, soil losses are equal to the chiseling containing only ryegrass roots.The soil scarification which remains only roots of ryegrass and vetch crops, reduces the total organic carbon content, the geometric mean diameter of the aggregates and increases soil density compared to the cultivated soil and covered with residues of these crops. The path coefficient analysis shows that the cover and the soil surface roughness, rate of water infiltration, total organic carbon and geometrical average diameter of aggregates are closely related to soil and water losses and runoff velocity on a Humic Dystrupept, and can be used as soil quality indicators to your resistance to water erosion. On a rough soil, the total organic carbon content, the geometric mean diameter of the aggregates, the root mass of roots and soil macroporosity have greater influence as indicators for soil resistance effect to water erosion. However, in the presence of soil cover by crop residues, such properties have lower weight as soil quality indicators to erosion / Os sistemas de manejo do solo diferem quanto às condições de superfície e atributos físicos e, consequentemente, no controle da erosão hídrica. Índices de qualidade do solo com vistas à redução da erosão hídrica podem ser gerados por meio de relações das perdas de solo e água e velocidade da enxurrada com as condições de superfície e atributos físicos do solo, os quais, direta e indiretamente influenciam a erosão. Com o auxílio da análise de trilha, este estudo objetivou identificar e quantificar indicadores de qualidade do solo com vistas à redução da erosão hídrica. O experimento foi desenvolvido em campo, entre maio de 2011 e abril de 2013, em um Cambissolo Húmico com declividade média de 0,134 m m-1, no sul do Brasil, sob condição de chuva simulada com intensidade planejada de 65 mm h-1 e 90 minutos de duração. Os tratamentos estudados foram: a) solo cultivado: sem preparo e coberto por resíduo cultural de azevém (Lolium multiflorum), com rugosidade mínima (SRA); sem preparo e coberto por resíduo cultural de ervilhaca (Vicia sativa), com rugosidade mínima (SRE); escarificado após o cultivo de azevém sem o resíduo cultural da parte aérea e mantendo-se apenas as raízes da cultura, com rugosidade alta (SEA); escarificado após o cultivo de ervilhaca sem o resíduo cultural da parte aérea e mantendo-se apenas as raízes da cultura, com rugosidade alta (SEE); b) solo sem cultivo: sem cobertura, escarificado, com rugosidade alta (SDE). Foram aplicadas oito chuvas simuladas em cada tratamento, respectivamente nos dias 17/12/2011, 10/01/2012, 07/02/2012, 10/03/2012, 11/05/2012, 18/08/2012, 02/11/2012 e 18/12/2012. Em cada chuva aplicada, quantificou-se a cobertura do solo por resíduos, a rugosidade superficial, processos hidrológicos e alguns atributos físicos do solo, relacionando os resultados posteriormente. As perdas de solo são menores quando o solo é coberto por massa de resíduo de azevém do que ervilhaca. No solo coberto por massa de resíduo de ervilhaca, as perdas de solo não diferem às do solo escarificado contendo apenas raízes de azevém. A escarificação do solo onde mantém-se somente as raízes das culturas de azevém e ervilhaca, diminui o teor de carbono orgânico total, o diâmetro médio geométrico dos agregados e aumenta a densidade do solo em comparação ao solo cultivado e coberto com os resíduos destas culturas. A análise de trilha mostra que a cobertura e rugosidade superficial do solo, taxa de infiltração de água, carbono orgânico total e diâmetro médio geométrico dos agregados têm estreita relação com as perdas de solo e água e velocidade de escoamento superficial em um Cambissolo Húmico, e podem ser utilizadas como indicadoras de qualidade do solo do ponto de vista de sua resistência à erosão hídrica. Em um solo rugoso, o carbono orgânico total, o diâmetro médio geométrico dos agregados, a massa de raízes e a macroporosidade do solo tem maior peso como indicadoras para efeito de resistência do solo à erosão hídrica. Entretanto, na presença de cobertura do solo por resíduos culturais, as referidas propriedades tem menor peso como indicadoras de qualidade do solo para erosão

Um aumento considerável da área de cultivo da cana de açúcar na região central do estado de São Paulo foi verificado durante os últimos anos. A ampliação destas áreas sobre outras formas de uso e ocupação das terras na referida região proporcionam diversas alterações nos ambientes, sobretudo relacionados aos processos geomorfológicos e hidrológicos das bacias hidrográficas. Nesse sentido, estudos fundamentados em modelos matemáticos, estruturados em SIG (Sistema de Informação Geográfica) e que visem analisar o comportamento de fenômenos ambientais frente à expansão da cultura canaviera podem auxiliar órgãos públicos e privados responsáveis pelo gerenciamento e manutenção das atividades agropecuárias na região. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos das alterações do uso e ocupação das terras sobre processos hidrológicos e geomorfológicos na bacia do rio Jacaré Guaçú, localizada na região central do Estado de São Paulo. Mais precisamente, verificou se as mudanças ocorridas no uso e ocupação das terras entre 1987, 2004 e 2013 influenciaram no aumento ou diminuição das perdas de solos por erosão laminar e no regime de vazão fluvial da rede de drenagem do rio Jacaré Guaçú. Dados hidrológicos, pedológicos e de Sensoriamento Remoto foram usados para estruturar em SIG o modelo matemático EUPS (Equação Universal de Perdas de Solo) e estimar as perdas de solo por erosão laminar. Técnicas de estatística foram usadas para verificar a significância nas mudanças de tendência dos dados históricos de vazão fluvial. Os resultados confirmam aumento de perdas de solo por erosão laminar acima de 15 ton. ha-1ano-1 entre 1987, 2004 e 2013. Esses valores ocorreram devido ao aumento de locais destinados à cultura temporária e com solo exposto, ambos vinculados ao cultivo da cana de açúcar. Entre o mesmo período ocorreu a diminuição de locais classificados com perdas de solo compreendidas entre 0 e 3 ton. ha-1ano-1 atrelada, sobretudo a redução de locais destinados às pastagens e com vegetação arbórea na bacia hidrográfica. As perdas de solo classificadas entre 3 e 5, 5 e 10 e 10 e 15 ton. ha-1ano-1 aumentaram entre 1987 e 2004 e diminuíram entre 2004 e 2013. A análise estatística comparativa dos dados fluviométricos evidenciou que não ocorreram mudanças significativas nos padrões de vazões médias, mínimas e máximas mensais entre 1987, 2004 e 2013. / A substantial expansion of sugarcane area in the central region of São Paulo State (Brazil) occurred in last years. The increase of sugarcane cultivation over other forms of land use implies in several changes in the environment mainly related to the geomorphological and hydrological processes in watersheds. Grounded studies on mathematical models, structured in GIS (Geographic Information System) can assist in understanding environmental changes arising the increase of sugarcane cultivation. This data can assist public and private institutions responsible for management and maintenance agricultural activities in this region. Therefore, this study aimed at evaluating the effects of changes in land use about hydrological and geomorphological processes in Jacaré Guaçú stream basin (São Paulo State - Brazil). More precisely, were analyzed the effects of changes in land use between 1987, 2004 and 2013 about laminar erosion process and Jacaré Guaçú river flow. Soil, rainfall and Remote Sensing data were used to structure the mathematical model USLE (Soil Loss Equation Universal) in the GIS (Geographic Information System) and to estimate soil loss by laminar erosion. Statistical techniques were used to evaluate changes in trends from historical data of Jacaré Guaçú river flow. The results confirmed an increase of soil loss by laminar erosion bigger then 15 t. ha-1 year -1 between 1987, 2004 and 2013 within the study area. The increase in local places with temporary culture and exposed soil, both linked to the expansion of sugarcane areas, contributed to these results. Between the same period (1987, 2004 and 2013) there was a decrease in classified locations with soil loss between 0 - 3 t. ha-1 year -1 because of area reduction with pastures and tree vegetation in hidrographic basin. Soil losses classified between 3-5, 5-10 and 10-15 t. ha-1 year -1 increased between 1987 and 2004 and decreased between 2004 and 2013. Statistical analysis showed no significant variation average, maximum and minimum of Jacaré Guaçú river flow between 1987, 2004 and 2013.

Orientador: Isabel Cristina Moroz-Caccia Gouveia / Resumo: O presente trabalho tem como objetivo principal analisar a suscetibilidade aos processos erosivos laminares e lineares, identificando áreas mais críticas e seus impactos sobre os recursos hídricos na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Aguapeí (UGRHI-20), localizada no oeste do Estado de São Paulo. Para determinar a suscetibilidade à erosão laminar utilizou-se a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS), desenvolvida por Wischmeier e Smith (1976). Para a suscetibilidade à erosão linear utilizou-se a metodologia de Fragilidade Ambiental proposta por Ross (1994). Os resultados mostraram que na UGRHI-20, as estimativas de perda de solo por erosão laminar estão muito acima do recomendado pela FAO (1965) e por Wischmeier & Smith (1978), pois 73% da área se enquadra na classe indicativa “Alta” com valores entre 50 – 200 t.ha-1 ano -1. Em relação à erosão linear, a condição da UGRHI-20 é considerada crítica, pois apresenta 57% de sua área nível de fragilidade emergente forte. Diante de tais resultados, espera-se que esse trabalho possa subsidiar o planejamento ambiental desta bacia hidrográfica pelo poder público e principalmente por órgãos gestores. Para isso, serão entregues exemplares desse trabalho em meio digital para o Comitê de Bacias Hidrográficas dos Rios Aguapeí e Peixe (CBH-AP). / Abstract: The present work has as main objective to analyze the susceptibility to laminar and linear erosive processes, identifying the most critical areas and their impacts on water resources at the Aguapeí River Basin Water Resources Management Unit (UGRHI 20), located in the west of São Paulo. To determine susceptibility to laminar erosion, The Universal Soil Loss Equation (USLE) developed by Wischmeier and Smith (1976) was used. For susceptibility to linear erosion, the Environmental Fragility methodology proposed by Ross (1994) was used. The results showed that in the UGRHI-20 laminar erosion soil loss estimates are far above those recommended by FAO (1965) and Wischmeier & Smith (1978), as 73% of the area falls under the “High” indicative class with values between 50 – 200 t.ha-1year-1. Regarding linear erosion, the condition of UGRHI-20 is considered critical, as it presents 57% of its area strong emerging fragility level. Given these results, it is hoped that this work can subsidize the environmental planning of this watershed by the government and especially by management agencies. To this end, copies of this work will be delivered digitally to the Aguapeí and Peixe River Watershed Committee (CBH-AP). / Mestre