Assessment of soil erosion in olive orchards (Olea europaea L.) under cover crops management systems in the tropical region of Brazil

In the tropics, water erosion is one of the most important factors leading to the degradation and deterioration of agricultural land. Olive orchards have a low canopy coverage, especially during the first years after planting, due to the low density of olive trees. Given the fast expansion of olive orchards in Brazil, this study aimed to evaluate the effect of cover vegetation on soil and water losses under natural rainfall. In addition, it was assessed the crop performance and the vegetation cover index in different management systems in olive orchards. The study was carried out in soil erosion plots, where water and sediment were sampled and measured over two crops season, under the following treatments: in the first season, bare soil with olive cultivation (OBS); olive trees intercropped with spontaneous vegetation (OSV); olive trees intercropped with jack beans (OJB); olive trees intercropped with millet (OM) and, as a control, only bare soil (BS). In the second season, the OM treatment was replaced by olive trees intercropped with sunn hemp (OSH). On bare soils, soil loss was the highest reaching 303.9 Mg ha(-1) yr(-1) and where the surface runoff amounted to 484.8 mm yr(-1). However, in the absence of competition for resources with other crops, olive trees performed best under this system. The olive orchards planted in shallow and sloping soils without cover crops showed unsustainable soil loss, crusting, and sealing in the superficial soil layer, which can progress quickly for soil degradation in the future. The efficiency in the reduction of loss in relation to bare soil was 4.11 and 12.93 % for the soil loss and 12.15 and 25.17 % for water loss, respectively, for olive with spontaneous vegetation and olive with jack beans. Cover crops combined with olive trees, and reconciled with the crop performance aspects of cultivation in tropical regions, is of great relevance for improving sustainability, especially regarding the reduction of soil and water losses due to water erosion

THORNTHWAITE’S CLIMATE REGIONALIZATION FOR THE STATE OF TOCANTINS, BRAZIL

Tocantins State faces a large-scale agricultural expansion. Thus, climate studies are essential for a better understanding of climate variability supporting agricultural and environmental planning. In this context, this study applies the climatic classification of Thornthwaite and develops a climate regionalization through geostatistical techniques, assessing the performance of the interpolators ordinary kriging (OK) and cokriging (CK). Data from 26 weather stations located in Tocantins State and surroundings were used. The variables of interest to climate regionalization, obtained by the climatic water balance, were mapped by geostatistical techniques. The results of cross-validation showed that ordinary kriging and cokriging performed well. The spherical and exponential semivariogram models obtained the best fit in 40% of the analyzes each, and the gaussian in 20%. The climatic classification of Thornthwaite applied to Tocantins State showed the presence of humid (B1), moist subhumid (C2), and dry subhumid (C1) climates. There were found three climatic regions: B1A’wa’: Humid, megathermal, with moderate winter water deficiency, and a temperature efficiency regime normal to megathermal , occurring in the western region of the state; C2A’wa’: Moist subhumid, megathermal, with moderate winter water deficiency, and a temperature efficiency regime normal to megathermal , occurring in the central region and extending from the north to the south of the state; and C1A’w2a’: Dry subhumid, megathermal, with large summer water surplus, and a temperature efficiency regime normal to megathermal , in the east and northeast of the state

Áreas de risco de erosões do tipo movimento de massa do solo em Lagoa Dourada, Minas Gerais – Brasil / Erosion risk and soil mass movement areas in Lagoa Dourada, Minas Gerais – Brazil

A identificação de áreas de risco de erosão do tipo movimentos de massa de solo em centros urbanos é de suma importância para a prevenção de desastres socioambientais. Neste estudo foram utilizados dados de declividade estruturados em quadrículas no formato GeoTiif do portal TOPODATA, visando a identificação das áreas de risco localizadas no perímetro urbano do município Lagoa Dourada, Minas Gerais - Brasil. Para realizar o processamento das imagens, conversão para arquivos vetoriais e geração de mapas utilizou-se o software QGIS, SIG de código aberto. Os locais com declividades entre 20 e 30% e aqueles acima de 30% foram consideradas, respectivamente, como de risco “Forte” e “Muito Forte” de erosão do tipo movimento de massa de solo. Observou-se que a maioria das áreas de riscos estão localizadas nos arredores do perímetro urbano do município, ocorrendo em quantidades expressivas em Cambissolos, mesmo este apresentando menor abrangência em área quando comparado aos Latossolos. O alto índice pluviométrico no início de 2020, provocaram movimentos de massa de solo expressivos no município, sendo que a maioria destes deslocamentos estiveram nas áreas classificadas como sendo de risco, o que demostrou que os intervalos de declividade utilizados foram adequados e podem auxiliar na prevenção de desastres socioambientais e no planejamento urbano

MANAGEMENT SYSTEMS IN THE EUCALYPTUS FOREST PLANTATIONS AND THE SOIL AND WATER LOSSES IN VALE DO RIO DOCE, MG STATE

A eros\ue3o h\ueddrica \ue9 a principal respons\ue1vel pela perda da capacidade produtiva dos solos sob florestas plantadas e altera\ue7\ue3o da quantidade e qualidade da \ue1gua em sub-bacias. Assim, este trabalho objetivou avaliar a influ\ueancia dos sistemas de manejo adotados nos plantios florestais com eucalipto (eucalipto em n\uedvel - EN, eucalipto em desn\uedvel - ED e eucalipto em desn\uedvel com queima - EDQ) sobre as perdas de solo e \ue1gua por eros\ue3o h\ueddrica em rela\ue7\ue3o \ue0s perdas em floresta nativa (FN), pastagem (PP) e solo descoberto (SD), num Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), e indicar qual o per\uedodo mais cr\uedtico no manejo do solo, em rela\ue7\ue3o \ue0 eros\ue3o h\ueddrica, durante o ciclo de cultivo do eucalipto. O estudo foi conduzido em dois munic\uedpios: Belo Oriente (LVA) e Guanh\ue3es (LV), situados no Vale do Rio Doce, regi\ue3o Centro-Leste do estado de Minas Gerais. Com exce\ue7\ue3o do sistema SD no LVA, as perdas de solo foram abaixo do limite de toler\ue2ncia admiss\uedvel para essas classes de solos, nestas regi\uf5es, que s\ue3o de 11,22 Mg ha-1 ano-1 no LV e de 7,17 Mg ha-1 ano-1 para o LVA. As perdas de \ue1gua nos sistemas com eucalipto foram menores no plantio em n\uedvel, no LVA. Nos sistemas com eucalipto, os per\uedodos iniciais ap\uf3s o plantio apresentam as maiores perdas de solo e \ue1gua com redu\ue7\ue3o ao final do ciclo. Por outro lado, no LVA os sistemas com solo descoberto e floresta nativa apresentaram aumento das perdas de \ue1gua com o decorrer do tempo avaliado, indicando adequa\ue7\ue3o dos sistemas com eucalipto.Water erosion is the main responsible for decreasing the productive capacity of soils under forest plantations and it changes the amount and the quality of water in sub-basins. Thus, this work aimed to evaluate the influence of management systems adopted in Eucalyptus forest plantations (eucalyptus in contour planting - EN, eucalyptus up and downslope planting - ED, and eucalyptus up and downslope planting with burning - EDQ) on soil and water losses by water erosion and to compare them with losses in native forest (FN), pasture (PP) and bare soil (SD), in a Red Latosol (LV) and Red-Yellow Latosol (LVA), indicating which is the most critical period in relation to water erosion during the cycle of Eucalyptus forest plantation. The study was carried out in two places: Belo Oriente (LVA) and Guanh\ue3es (LV), located in 'Doce' River Valley, central and eastern region of Minas Gerais State, Brazil. Except for the SD system in the LVA, the average soil losses were below the limit of soil loss tolerance, in such regions, which are 11.22 Mg ha-1 yr-1 for the LV and 7.17 Mg ha-1 yr-1 for the LVA. The water losses in the eucalyptus systems were lower in the contour planting, in the LVA. In the eucalyptus systems, the periods immediately after planting showed the greatest soil and water losses with reduction at the final period. On the other hand, in the LVA, the bare soil and native forest systems increased water losses with the advancing of the evaluation period, indicating adequacy of Eucalyptus systems

Sistemas de manejo em plantios florestais de eucalipto e perdas de solo e água na região do Vale do Rio Doce, MG

Water erosion is the main responsible for decreasing the productive capacity of soils under forest plantations and it changes the amount and the quality of water in sub-basins. Thus, this work aimed to evaluate the influence of management systems adopted in Eucalyptus forest plantations (eucalyptus in contour planting - EN, eucalyptus up and downslope planting - ED, and eucalyptus up and downslope planting with burning - EDQ) on soil and water losses by water erosion and to compare them with losses in native forest (FN), pasture (PP) and bare soil (SD), in a Red Latosol (LV) and Red-Yellow Latosol (LVA), indicating which is the most critical period in relation to water erosion during the cycle of Eucalyptus forest plantation. The study was carried out in two places: Belo Oriente (LVA) and Guanhães (LV), located in ‘Doce’ River Valley, central and eastern region of Minas Gerais State, Brazil. Except for the SD system in the LVA, the average soil losses were below the limit of soil loss tolerance, in such regions, which are 11.22 Mg ha-1 yr-1 for the LV and 7.17 Mg ha-1 yr-1 for the LVA. The water losses in the eucalyptus systems were lower in the contour planting, in the LVA. In the eucalyptus systems, the periods immediately after planting showed the greatest soil and water losses with reduction at the final period. On the other hand, in the LVA, the bare soil and native forest systems increased water losses with the advancing of the evaluation period, indicating adequacy of Eucalyptus systems.A erosão hídrica é a principal responsável pela perda da capacidade produtiva dos solos sob florestas plantadas e alteração da quantidade e qualidade da água em sub-bacias. Assim, este trabalho objetivou avaliar a influência dos sistemas de manejo adotados nos plantios florestais com eucalipto (eucalipto em nível - EN, eucalipto em desnível - ED e eucalipto em desnível com queima - EDQ) sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica em relação às perdas em floresta nativa (FN), pastagem (PP) e solo descoberto (SD), num Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), e indicar qual o período mais crítico no manejo do solo, em relação à erosão hídrica, durante o ciclo de cultivo do eucalipto. O estudo foi conduzido em dois municípios: Belo Oriente (LVA) e Guanhães (LV), situados no Vale do Rio Doce, região Centro-Leste do estado de Minas Gerais. Com exceção do sistema SD no LVA, as perdas de solo foram abaixo do limite de tolerância admissível para essas classes de solos, nestas regiões, que são de 11,22 Mg ha-1 ano-1 no LV e de 7,17 Mg ha-1 ano-1 para o LVA. As perdas de água nos sistemas com eucalipto foram menores no plantio em nível, no LVA. Nos sistemas com eucalipto, os períodos iniciais após o plantio apresentam as maiores perdas de solo e água com redução ao final do ciclo. Por outro lado, no LVA os sistemas com solo descoberto e floresta nativa apresentaram aumento das perdas de água com o decorrer do tempo avaliado, indicando adequação dos sistemas com eucalipto

PROJEÇÕES CLIMÁTICAS REGIONALIZADAS PARA O ESTADO DO TOCANTINS, BRASIL, NOS CENÁRIOS RCP 4.5 E RCP 8.5

Os possíveis impactos sobre os recursos hídricos e a biodiversidade do Cerrado decorrentes da alteração de origem antrópica da concentração de Gases de Efeito Estufa (GEEs) é tida como uma das principais problemáticas ambientais do século XXI. O avanço de pesquisas sobre essa temática é realizado a partir da aplicação de modelos climáticos, que possibilitam a avaliação de cenários exploratórios futuros. Nesse contexto, objetivou-se avaliar as mudanças climáticas projetadas pelo modelo climático regional Eta dirigido pelos modelos globais HadGEM2-ES e MIROC5 para o início (2011-2040) e metade (2041-2070) do século XXI no Estado do Tocantins, para as trajetórias representativas de concentração, RCP 4.5 e RCP 8.5. Levando-se em consideração o regime pluvial inerente ao Tocantins, os resultados foram analisados para as estações chuvosa (de outubro a março) e estiagem (de abril a setembro), tendo sido abordadas as seguintes variáveis: precipitação, evapotranspiração real, temperaturas (média, máxima e mínima) e umidade relativa. A análise das projeções climáticas futuras mostrou possibilidade de severas alterações nos regimes hídrico e térmico no estado do Tocantins nos RCPs 4.5 e 8.5 no século XXI. As projeções de mudanças mais severas de precipitação e temperatura foram pelo Eta-MIROC5 e Eta-HadGEM2-ES, respectivamente, ambas no cenário RCP 8.5. As projeções mostram possibilidade de redução da precipitação de até 524,8 mm.6meses-1 (out-mar) para o início do século XXI, sobretudo para a região Sul. Para as temperaturas (média, mínima e máxima) foram projetadas mudanças positivas em todas as análises. As mudanças mais severas foram para a metade do século XXI, de até 5,1°C para as temperaturas médias, 5,9ºC para as temperaturas máximas e 4,8ºC para as temperaturas mínimas, sobretudo para a região Sudoeste nas proximidades da Ilha do Banana

Distribuição e potencial erosivo das chuvas no Estado do Tocantins

The objective of this work was to determine rainfall erosivity values and to generate its spatial‑temporal distribution maps in the state of Tocantins, Brazil. Pluviometric historical series from 97 rain gauges were analyzed, covering the period from 1985 to 2009. Erosivity was estimated by equations in which the independent variable was the average monthly rainfall or the Fournier rainfall index (Rc). Geostatistics was applied for mapping erosivity both monthly and annually. Annual erosivity values varied between 6,599 and 14,000 MJ mm ha-1 h-1, with peak in December when it reached values up to 2,800 MJ mm ha-1 h-1 per month. From May to September, erosivity values had lower than the critical one, considered 500 MJ mm ha-1 h-1 per month. Three priority regions were identified for soil and water conservation planning activities: mid‑west region of the state, in the neighborhood of Cantão State Park, with greatest erosivity; northern region of the state, especially during the first quarter of the year; and southern region of the state, in the fourth quarter.O objetivo deste trabalho foi determinar os valores de erosividade e gerar os mapas da distribuição espaço‑temporal das chuvas no Estado do Tocantins. Analisaram-se séries históricas pluviométricas de 97 postos pluviométricos, compreendendo o período de 1985 a 2009. A erosividade foi estimada por meio de equações nas quais a variável independente foi a precipitação média mensal ou o coeficiente de chuva de Fournier (Rc). A geoestatística foi aplicada para o mapeamento da erosividade tanto na escala mensal quanto na anual. A erosividade anual apresentou valores entre 6.599 e 14.000 MJ mm ha-1 h-1, com auge em dezembro, quando atingiu valores de até 2.800 MJ mm ha-1 h-1 por mês. De maio a setembro, a erosividade apresentou valores inferiores ao crítico, tido como 500 MJ mm ha-1 h-1 por mês. Foram identificadas três regiões prioritárias para ações de planejamento visando a conservação do solo e da água: região centro‑oeste do Estado, nas imediações do Parque Estadual do Cantão, com maior erosividade anual; região norte do Estado, especialmente no primeiro trimestre; e região sudeste do Estado, no quarto trimestre

INFLUÊNCIA ANTRÓPICA E ATRIBUTOS DE SOLO: INTER-RELAÇÕES EM AMBIENTES DE VOÇOROCAS NA MESORREGIÃO CAMPOS DAS VERTENTES, MG

O estado de Minas Gerais é dividido em doze mesorregiões sendo o Campos das Vertentes uma delas, localizada na porção setentrional da Bacia do Alto Rio Grande, a segunda maior bacia hidrográfica do estado, que abastece os reservatórios de Furnas, Itutinga, Camargos e Funil, entre outros. O Alto do Rio Grande foi a primeira área de Minas Gerais a ser ocupada pelos colonizadores portugueses no fim do século XVII, onde o município de Nazareno se destaca pela presença de áreas degradadas devido ao mau uso do solo. A mineração foi a principal atividade econômica da bacia durante séculos e, ainda hoje, diversos recursos minerais encontram-se em exploração gerando sérios problemas ambientais (SOARES et al., 1994), notadamente no que se refere à principal forma de degradação do solo, a erosão hídrica

Estabilidade de agregados em solos cultivados com eucalipto

The objective of this work was to evaluate the aggregate stability of tropical soils under eucalyptus plantation and native vegetation, and assess the relationships between aggregate stability and some soil chemical and physical properties. Argisols, Cambisol, Latosols and Plinthosol within three eucalyptus-cultivated regions, in the states of Espírito Santo, Rio Grande do Sul and Minas Gerais, Brazil, were studied. For each region, soils under native vegetation were compared to those under minimum tillage with eucalyptus cultivation. The aggregate stability was measured using the high-energy moisture characteristic (HEMC) technique, i.e., the moisture release curve at very low suctions. This method compares the resistance of aggregates to slaking on a relative scale from zero to one. Thus, the aggregate stability from different soils and management practices can be directly compared. The aggregate stability ratio was greater than 50% for all soils, which shows that the aggregate stability index is high, both in eucalyptus and native vegetation areas. This suggests that soil management adopted for eucalyptus cultivation does not substantially modify this property. In these soils, the aggregate stability ratio does not show a good relationship with clay or soil organic matter contents. However, soil organic matter shows a positive relationship with clay content and cation exchange capacity.O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade de agregados, em solos tropicais sob cultivo de eucalipto e vegetação nativa, e avaliar as relações entre a estabilidade de agregados e alguns atributos químicos e físicos do solo. Foram estudados Argissolos, Cambissolo, Latossolos e Plintossolo dentro de três regiões com cultivo de eucalipto, nos estados do Espírito Santo, Rio Grande do Sul e Minas Gerais. Para cada região, os solos com vegetação nativa foram comparados aos solos com preparo mínimo sob plantio de eucalipto. A estabilidade de agregados foi determinada por meio da técnica da curva característica da umidade em alta energia (HEMC), isto é, a curva de retenção de umidade na sucção muito baixa. Este método compara a resistência dos agregados à quebra em uma escala relativa de zero a um. Deste modo, a estabilidade de agregado em diferentes solos e práticas de manejo pode ser diretamente comparada. A razão de estabilidade de agregados foi maior que 50% em todos os solos estudados o que indica que o índice de estabilidade de agregados é alto tanto nas áreas com cultivo de eucalipto quanto naquelas com vegetação nativa. Isto sugere que o manejo do solo adotado para o eucalipto não modifica substancialmente este atributo. Nesses solos, a razão de estabilidade de agregados não mostra boa correlação com o conteúdo de argila ou de matéria orgânica. Entretanto, a matéria orgânica do solo mostra uma positiva correlação com o conteúdo de argila e com a capacidade de troca de cátion

Soil, water, nutrients and organic carbon losses from Inceptisol and Oxisol under natural rainfall

A erosão hídrica é responsável por perdas de nutrientes e carbono dos solos agrícolas. A minimização das perdas de solo, água, nutrientes e carbono orgânico constitui importante aspecto do planejamento conservacionista. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as perdas, por erosão hídrica, de solo, água, nutrientes e carbono orgânico em Cambissolo Háplico Tb distrófico típico (CXbd) e Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf). As coletas foram realizadas depois de cada evento de chuva considerada erosiva. As perdas médias anuais de solo foram de 205,65 Mg ha-1 para o CXbd e de 14,90 Mg ha-1 para o LVdf. As perdas médias anuais de água foram 369 mm para o CXbd e 113 mm para o LVdf, representando, respectivamente, 28,67% e 8,78% do total precipitado. Os atributos mineralógicos, químicos e físicos e o relevo de ocorrência desses solos explicam satisfatoriamente os resultados obtidos. O CXbd apresentou as maiores perdas de nutrientes e carbono orgânico. O carbono orgânico foi encontrado em maior quantidade no sedimento erodido, evidenciado pelo caráter seletivo da erosão.Water erosion is responsible for considerable losses of nutrients and organic carbon from agricultural soils. The reduction of soil, water, nutrients and organic carbon losses constitutes an important aspect of the conservation planning. The objectives of this work were to evaluate the soil, water, nutrients and organic carbon losses from a Typic Dystrochept (TD) and a Rhodic Hapludox (RH). The samplings were performed after each considered erosive rain event. The mean annual soil losses were 205.65 Mg ha-1 for the TD and 14.90 Mg ha-1 for the RH. The mean annual water losses were 369 mm for the TD and 113 mm for the RH, representing 28.67% and 8.78% of the total precipitation, respectively. The mineralogical, chemical and physical attributes and the relief where these soils occur satisfactorily explain the obtained results. The TD presents higher nutrients and organic carbon losses than the RH. The organic carbon was the main component of the eroded sediment, evidenced by the selective character of erosion