Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The growing demand for modeling tools able represent erosive processes in catchments, and their connections, requires that mathematical modelling be associated with monitoring. This doctoral thesis sought to contribute to a description of the erosive processes at catchment scale, by combining monitoring and modeling techniques to reduce the impacts of agricultural activities in a large agricultural catchment through scenarios that simulate the impact of different conservation measures. Two studies were carried out in the Conceição River Catchment (800km2), a region characterized by the grain production system in the northwest of Rio Grande do Sul - Brazil. The first study sought to quantify the impact of different conservation measures on erosion and hydrosedimentological dynamics in a no-till agricultural catchment to simulate scenarios using the WATEM SEDEM model. Conservation measures reduced erosion and sediment yield in all scenarios. Crop leveling and terracing were the measures with greater impact in the reduction of the erosive process. The results demonstrate that soil losses due to erosion processes are significant and unsustainable in agricultural catchments in southern Brazil, and that soil erosion is exacerbated by the lack of information provided to the farmers and the use of isolated conservation measures without coordination at the catchment scale. The second study aimed to propose an efficient way to determine the current P factor through modeling, besides proposing conservation measures to better meet current practices. Four areas totaling 25 km2 were selected, representing the various properties present in the site. The efficiency of the current farming was determined by relating the angle between the sowing lines and the terrain level curves. In this study, values of P above 0.8 were obtained in over 60% of the area. This technique proved to be an important tool for determining factor P in a fast and spatialized way with potential for use in large areas, since an efficient determination of the P factor can result in a reduction of the erosion potential. In view of these results it is possible to affirm that conservation measures should not be isolated actions, but rather associated with other practices suitable for each type of land use. The use of mathematical models of erosion can be an important support tool in environmental management decision making and the methodology developed to determine the factor P in GIS can aid mathematical models to better simulate the impacts of conservation practices on erosive processes. Catchment scale modeling should be more widespread in Brazil in order to promote sustainable agricultural practices, reducing the anthropic impact on soil and water degradation. Farmers’ and local communities’ awareness should be raised to reduce soil degradation and sediment transfer to river systems. / A demanda por ferramentas de modelagem, com capacidade de representar os processos erosivos em bacias hidrográficas e suas conexões com os corpos hídricos, exige que o monitoramento esteja associado à modelagem. Este trabalho buscou contribuir para descrição dos processos erosivos em escala de grandes bacias agrícolas, a partir da combinação de técnicas de monitoramento e modelagem para reduzir os impactos das atividades agrícolas de uma grande bacia agrícola por meio de cenários que simulam o impacto de diferentes medidas conservacionistas. Para tanto, dois estudos foram conduzidos na bacia hidrográfica do Rio Conceição (800km2), região característica pelo sistema de produção de grãos no noroeste do Rio Grande do Sul. O primeiro estudo buscou quantificar o impacto de diferentes medidas conservacionistas na erosão e dinâmica hidrosedimentologica em uma bacia agrícola sob plantio direto para simular cenários utilizando o modelo WATEM SEDEM. Todos os cenários com medidas de conservação reduziram erosão e produção de sedimento. A implementação de plantio em nível e terraceamento foram as medidas com maior impacto na redução do processo erosivo. Os resultados demonstram que perdas de solo devido a processos erosivos são significantes e insustentáveis em bacias agrícolas no sul do Brasil e que a erosão é exacerbada pela falta de informação dos produtores e uso isolado de medidas conservacionistas sem que haja um esforço coordenado em escala de bacia. O segundo estudo teve como objetivo propor uma forma eficiente de determinar o atual fator P por meio da modelagem, além de alvitrar medidas conservacionistas para melhor atender as práticas atuais. Dessa maneira, cumpre expor que foram selecionadas quatro áreas totalizando 25 km2, representativa das diversas propriedades presentes no local. A eficiência da semeadura atual foi determinada relacionando o ângulo entre as linhas de semeadura e as curvas de nível do terreno. No segundo estudo, foram obtidos valores de P acima de 0,8 em 60% da área, indicando semeadura em desnível em grande parte das lavouras. Essa técnica mostrou ser uma ferramenta importante para a determinação do fator P de forma rápida e espacializada, com potencial de uso em grandes áreas, pois uma determinação eficaz do fator P pode resultar em redução do potencial de erosão. Diante desses resultados, é possível afirmar que medidas de conservação não devem ser tomadas como ações isoladas, mas sim associadas a outras práticas adequadas para cada tipo de uso do solo. A utilização de modelos matemáticos de erosão pode ser uma importante ferramenta de suporte na tomada de decisões de gestão ambiental e a metodologia desenvolvida para a determinação do fator P em SIG pode auxiliar modelos matemáticos a simular os impactos das práticas conservacionistas sobre os processos erosivos de maneira mais representativa. Sendo assim, a modelagem em escala de bacia deve ser mais difundida no Brasil a fim de promover práticas agrícolas sustentáveis, reduzindo o impacto antrópico na degradação do solo e da água.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/11624 |
| Date | 01 March 2017 |
| Creators | Didoné, Elizeu Jonas |
| Contributors | Minella, Jean Paolo Gomes, Evrard, Olivier, Tiecher, Tales, Piccilli, Daniel Gustavo Allasia, Schenato, Ricardo Bergamo |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Ciências Rurais, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFSM, Brasil, Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500100100005, 600, 0be3342c-3c6d-4254-86a4-ae1d23338ab7, 953c2965-ecf2-4a66-9515-402ea07e7424, aeddab72-28e9-4302-8da7-d8bef78c6c31, 6d1dd5c6-b3cf-46ce-ba45-1bfface2b8d0, b5a4a23c-f80f-4fc1-ac32-2f6d03f12902, 95182b2a-22a1-4870-b95b-12cb20db6535 |
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