Sediment transport in runoff on rugous soil surface submitted to simulated rainfall

ABSTRACT

Soil management influences water erosion and sediment size in runoff. With the objective of quantifying sediments in runoff and their relation to runoff velocity (Rv), random roughness (RR), and Ir index, this experiment was carried out from 2003 to 2006, on a typical Hapludox with the following soil management systems submitted to chiseling i) bare soil with plowing+two disking tillage (BSC); ii) plowing+two disking tillage (CTC); iii) no tillage with crop residues burned (BNTC); and iv) traditional notillage (TNTC). CTC, BNTC and TNTC treatments were cultivated with crop rotation and the BSC treatment was not cultivated. Five simulated rainfall tests were applied, with intensity of 64 mm h-1 and duration of 20, 30, 40, 50 and 60 min. RR was influenced by the residual effect of soil management and by simulated rainfall, and affected the Rv in the three initial rainfall tests. Sediments carried by runoff were influenced by soil management and by simulated rainfall. Most of the sediments were in the size range from 0.5 to > 2 mm, with a higher quantity of fine sediment in BNTC and TNTC treatments than in the other treatments. The D50 index of sediments changed with soil management system and with rainfall tests, decreasing with the increase of the RR and increasing with the increment of Rv and Ir index.

RESUMO

O manejo do solo influencia a erosão hídrica e o tamanho de sedimentos na enxurrada. Com o objetivo de quantificar os sedimentos na enxurrada e relacioná-los com sua velocidade (Ve), com a rugosidade (RR) e com o índice Ir, conduziu-se este estudo entre 2003 e 2006, em um Nitossolo, sob sistemas de manejo do solo submetidos a uma escarificação i) solo descoberto com aração e duas gradagens (SCE); ii) aração e duas gradagens (PCE); iii) semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQE); e iv) semeadura direta tradicional (STE). Os tratamentos PCE, SQE e STE foram cultivados com rotação de culturas e o SCE não foi cultivado. Foram aplicados cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante de 64 mm h-1 e durações de 20, 30, 40, 50 e 60 minutos cada um. A RR foi influenciada pelo efeito residual do manejo do solo e pelas chuvas simuladas e afetou a Ve nos três testes iniciais de chuva. Os sedimentos transportados pela enxurrada foram influenciados pelo manejo do solo e pelas chuvas simuladas; tais sedimentos ocorreram em maior quantidade no tamanho entre 0,5 e > 2 mm do que nos tamanhos menores, com maior quantidade de sedimentos menores nos tratamentos SQE e STE do que nos demais tratamentos. O índice D50 dos sedimentos variou com o manejo do solo e com os testes de chuva, diminuindo com o incremento de RR e aumentando com o incremento de Ve de Ir.