FundaÃÃo de Amparo a Pesquisa do Estado do Piauà / O Nordeste do Brasil onde predomina o clima semiÃrido se caracteriza por ambientes de exploraÃÃo intensiva dos recursos naturais como a exploraÃÃo agrÃcola por pequenos produtores na forma de subsistÃncia. AÃÃes antropogÃnicas tÃm provocado limitaÃÃes na exploraÃÃo dos recursos naturais com consequentes perdas de solo e Ãgua e comprometimento da sustentabilidade ambiental das bacias hidrogrÃficas. Neste sentido, à fundamental a compreensÃo dos processos hidrossedimentolÃgicos, biolÃgicos e bioquÃmicos na definiÃÃo de estratÃgias para o melhor gerenciamento de pequenas bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade dos agroecossistemas. Assim, teve-se como hipÃteses: (1) ecossistemas naturais do semiÃrido apresentam poucas perdas de sedimentos e nutrientes em decorrÃncia das chuvas, e tais sedimentos tÃm alta atividade microbiolÃgica em relaÃÃo aos solos de agroecossistemas tradicionais; (2) o estabelecimento de relaÃÃes entre variÃveis sedimentolÃgicas, microbiolÃgicas e bioquÃmicas à essencial para o entendimento e adoÃÃo de tÃcnicas de manejo sustentÃvel em agroecossistemas do semiÃrido; (3) a composiÃÃo mineralÃgica e os atributos fÃsicos dos sedimentos de arraste sÃo determinados pela erosividade das chuvas sobre os solos dos agroecossistemas. Para testar tais previsÃes objetivou-se: (a) quantificar a produÃÃo e caracterizar quÃmica, fÃsica e mineralogicamente os sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas do semiÃrido; (b) avaliar alteraÃÃes da atividade microbiolÃgica, da biomassa microbiana e da atividade enzimÃtica e quantificar a populaÃÃo de fungos micorrÃzicos arbusculares de sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas; (c) avaliar a granulometria dos sedimentos de arraste levando em consideraÃÃo a erosividade das precipitaÃÃes pluviomÃtricas; (d) relacionar a qualidade dos solos e dos sedimentos de arraste com os processos de degradaÃÃo, visando subsidiar o manejo mais sustentÃvel de agroecossistemas. Foram considerados os agroecossistemas de quatro microbacias hidrogrÃficas: (1) vegetaÃÃo de mata raleada (MR), com a manutenÃÃo de espÃcies vegetais com diÃmetro basal ≥ que 10 cm, e espÃcies de crescimento herbÃceo; (2) vegetaÃÃo nativa (MN), representando as condiÃÃes naturais de pequenas bacias rurais do semiÃrido brasileiro; (3) agrossistema com capim Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecossistema com prÃtica usual da agricultura de subsistÃncia (AGRS). As microbacias estavam instrumetadas com pluviÃmetro tipo âVille de Parisâ, calha Parshall, coletores de sedimentos tipo armadilha (bed load), e pluviÃgrafo automÃtico. Os resultados obtidos permitem concluir: (1) a maior erodibilidade dos Vertissolos (das Ãreas de mata e pastagem) em relaÃÃo ao Luvissolo do sistema de agricultura de subsistÃncia promove maior produÃÃo de sedimentos de arraste, independentemente da vegetaÃÃo tÃpica do semiÃrido e dos sistemas tradicionais, e do nÃmero de eventos que geraram escoamento superficial; (2) a biomassa, a atividade microbiana e a perda de esporos de fungos micorrÃzicos arbusculares em sedimentos de arraste apresenta sensibilidade Ãs mudanÃas de uso da terra; (3) as fraÃÃes de quartzo e feldspato permite identificar neste mineral maior diversidade nos sistemas com Vertissolos (MN, MR e PAST) em relaÃÃo ao Luvissolo de AGRS, enquanto a identificaÃÃo de esmectitas e vermiculita em argilas tratadas de sedimentos das matas (MR e MN) e pastagem (PAST) caracteriza a drenagem deficiente daqueles em relaÃÃo a este sistema, cuja argila tratada revelou presenÃa de caulinita com picos mais elevados; (4) o Ca++ e K+ em quantidade nos sedimentos de arraste constitue uma importante reserva mineral para sua exploraÃÃo; (5) nÃo se verifica uma relaÃÃo direta entre a erosividade das chuvas (EI30) e a produÃÃo de areia e argila em sedimentos de arraste nos agroecossistemas de mata (MR e MN) e tradicionais (PAST e AGRS); (6) os agroecossistemas de mata (MR e MN) apresentam maiores teores de agregados estÃveis (AE) em relaÃÃo aos sistemas tradicionais (PAST e AGRS), favorecendo a qualidade biolÃgica dos solos; (7) tÃcnicas de manejo sÃo de grande importÃncia para o desenvolvimento de estratÃgias para a gestÃo de bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade na regiÃo semiÃrida. / The Northeast of Brazil wich predominantes semiarid climate is characterized by intensive exploitation of natural resources and the environment for small farm producers in the form of subsistence. Anthropogenic activities have caused limitations in the exploitation of natural resources with consequent losses of soil and water and environmental sustainability commitment watershed. In this sense, it is fundamental to understanding the hydrosedimentological, biological and biochemical definition of strategies for better management of small watersheds and defines plans for sustainability of the agroecosystems. Thus, it was taken as hypotheses: (1) natural vegetation systems have small losses of sediment and nutrients due to rain, and the sediments have high microbial activity in relation to soils traditional agroecosystems; (2) the establishment of relationships between sedimentological, microbiological and biochemical variables is essential for the understanding and adoption of sustainable management techniques in semiarid agroecosystems; (3) the mineral composition and physical properties of the sediments produced by drag are determined by rainfall erosivity on soils of agroecosystems. To test these predictions the objectives were: (a) quantify the production and characterization of chemical, physical and mineralogical sediments by drag of differents semiarid agroecosystems; (b) evaluate changes in microbial activity, microbial biomass and enzyme activities and quantify the population of mycorrhizal fungi in sediment of differents agroecosystems; (c) evaluate the size of the sediments by drag considering the erosivity of rainfall; (d) relate the quality of soils and sediments by drag with degradation processes, to support sustainable management of agroecosystems. Systems the four watersheds were considered: (1) vegetation thinned forest (MR), with the maintenance of plant species with basal diameter ≥ 10 cm, and species of herbaceous growth; (2) native vegetation (MN), representing the natural conditions of small rural basins of the Brazilian semiarid; (3) agroecosystem with pasture Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecosystem with usual practice subsistence agriculture (AGRS). The watersheds were instrumented with rain gauge type "Ville de Paris", gutters type Parshal, sediments collectors (bed load), and automatic meters. The results show: (1) the higher erodibility of Vertisols (forested areas and grassland) compared to Luvisol of subsistence agriculture promotes greater sediment produced by drag, regardless of typical vegetation of semiarid systems and traditional system and the number of events that promoted surface runoff ; (2) the biomass, microbial activity and the loss of spores of mycorrhizal fungi in sediments produced by drag shows sensitivity to changes in land use; (3) the fractions of quartz and feldspar mineral allows identifying this greater diversity in systems with Vertisols (MN, MR and PAST) in relation to Luvissol in the, while identification of vermiculite and smectite clays in sediments of treated samples of MR, MN and PAST characterizes those deficit drainage in relation to this system, which treated clay showed the presence of kaolinite with higher peaks; (4) the Ca+ + and K+ on sediment produced by drag constitutes an important reserve for mineral exploitation; (5) are not note a direct relationship between rainfall erosivity (EI30) and the production of sand and clay sediments produced by drag in agroecosystems (MR and MN) and traditional (PAST and AGRS); (6) the forest agroecosystems (MR and MN) have higher levels of stable aggregates (AE) compared to traditional systems (PAST and AGRS), favoring the biological quality of the soil; (7) management techniques are of great importance for the development of strategies for watershed management plans and the definition of sustainability in the semiarid region.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8090 |
| Date | 07 February 2014 |
| Creators | MÃrcio AntÃnio Sousa da Rocha Freitas |
| Contributors | Olmar Baller Weber, Tiago OsÃrio Ferreira, Susana Churka Blum, Ricardo EspÃndola Romero, Helba AraÃjo de Queiroz PalÃcio |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Ecologia e Recursos Naturais, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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