Runoff inducement for agriculture in very arid zones of the northeast of Brazil

Discutem-se, em detalhes, os conceitos de indução do escoamento superficial de água de chuva com fins agrícolas e são explicadas suas implicações para o Nordeste do Brasil e a necessidade de pesquisas adicionais. Inclui-se uma revisão exaustiva das pesquisas em vários países. É apresentado o trabalho mais recente atualmente conduzido no Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido (CPATSA/EMBRAPA). Este trabalho inclui a criação de oito pequenas bacias hidrográficas variando de 1,0 ha a 2,7 ha, para a avaliação hidrológica de métodos simples e de baixo custo de indução do escoamento superficial da água de chuva em condições de caatinga natural e de latossolos rasos a medianamente profundos. Os vários métodos estudados incluem a combinação de linhas de drenagens como gramíneas, faixas desmatadas das caatingas, terraceamento, tratamentos com sal, total desmatamento e cobertura com gramíneas.The concept of runoff inducement for agricultural purposes is discussed in detail, its implications to the Northeast Brazilian conditions and necessity for additional research is explained. An exaustive review of the research at various places in the world is included. The latest work being carried out at the Centro Nacional de Pesquisa do Trópico Semi-Árido (CPATSA/EMBRAPA) (Center of Agricultural Research for Semi-And Tropics) is explained in detail. This work included development of eight small watersheds varying in size from 1.0 ha. to 2.7 ha, for hydrologic evaluation of various simple low cost runoff inducement methods under natural "caatinga" conditions on shallow to medium deep Latossols. The various methods of runoff inducement include combinations of intensified grassed waterways, strip cleaning of caatinga, narrow based channel terraces (or graded bunds) for soil conservation, salt treatment on cleared strips and complete clearing of caatinga with grass cover

Efeito do desmatamento em faixas de vegetação nativa de caatinga sobre alguns componentes hidrológicos de microbacias hidrográficas

The influences of clearing native vegetation (Caatinga) in contour strips at 25 cm vertical interval on evaporation losses in cleared strips, annual runoff efficiency and annual soil loss on gently sloped micro-watersheds in the arid zones of Northeast Brazil are reported. The alternate native vegetation (Caatinga) strips function very effectively as windbreaks thus reducing evaporation losses substantially in the leeward cleared strips. The runoff measured at the micro-watershed with cleared strips was many-fold lower than the runoff obtained at a completely denuded watershed even when it was protected by narrow based channel terraces. However, the annual runoff efficiency can be significantly increased in a strip cleared watershed if narrow based channel terraces are provided on the lower side of cleared strips. The annual soil losses in strip cleared watersheds as well as completely denuded watershed of gentle slopes were negligible. Thus clearing land in alternate contour strips on a micro-watershed shall substantially improve crop water use efficiency without creating any significant erosion problems. Additionally this treatment will increase runoff for water harvesting for irrigation purposes. São analisadas, neste trabalho, para áreas de microbacias hidrográficas, com declividade natural leve do terreno existente na região árida do Nordeste brasileiro, a influência do desmatamento da vegetação de caatinga em faixas de contorno, sobre a redução das perdas de evaporação e de solo, e a eficiência da água de chuva proveniente do escoamento superficial. Identificou-se que as faixas desmatadas, alternadas com faixas de vegetação nativa, as quais funcionam como quebravento, têm efeito significativo sobre as perdas por evaporação nas faixas limpas, e que a produção de escoamento superficial nas microbacias com faixas desmatadas é menor do que nas microbacias desnudas, embora essas tenham terraços do tipo canal com base estreita. Por outro lado, as perdas de solo anuais, tanto nas microbacias com faixas desmatadas como naquelas totalmente desnudas, com declividade natural leve do terreno, são abaixo dos limites erosivos permitidos. Conclui-se, então, que o desmatamento das terras, tendo como base as microbacias hidrográficas desmatadas em faixas de contorno alternadamente com faixas de vegetação nativa, permitirá um aumento substancial na eficiência de uso de água pelas culturas em bases conservacionistas, e ainda poderá incrementar a indução do escoamento superficial, se se construírem terraços do tipo canal com base estreita no lado mais baixo das faixas limpas, para fins de armazenamento e irrigação.

Uso de análise multivariada na classificação das fontes hídricas subterrâneas da bacia hidrográfica do Salitre Multivariate analysis for interpretation of underground water quality from salitre watershed

Este estudo teve por objetivo identificar as variáveis responsáveis pela maior variabilidade da qualidade das águas subterrâneas da bacia hidrográfica do Rio Salitre - BA, e detectar as fontes que apresentam características semelhantes, visando a subsidiar medidas de monitoramento e gestão da qualidade das águas da bacia. Para isso, foram utilizadas técnicas de análise multivariada referente à análise fatorial em componentes principais e de agrupamento. A análise fatorial permitiu agrupar as variáveis em três fatores principais que explicaram 86,99%; 72,08% e 68,33% da variância total acumulada em 1984 e 2001, nos períodos de chuvas e sem chuvas, respectivamente. As variáveis priorizadas estão relacionadas com a salinidade das águas. Assim, medidas de melhoria da qualidade das águas nessa bacia devem necessariamente priorizar a salinidade das águas, a qual está associada à sua geologia. As fontes hídricas foram classificadas em três classes, de forma que C1 agrupou as fontes de melhor qualidade das águas, totalizando 25,0%; 74,3% e 61,7% das fontes hídricas, cujos valores médios dos sólidos dissolvidos totais variaram de 199,00 mg L-1, em 1984, para 724,86 e 650,34 mg L-1, em 2001, respectivamente. A maioria das fontes enquadradas como C1, em 1984, permaneceu em 2001, decorridos 16 anos.<br>This study had the objective of identifying the variables responsible for the variability of underground water quality from the Salitre river watershed in the state of Bahia, Brazil, as well as knowing sources which show similar characteristics, aiming at contributing to monitoring measures and management of water quality of the watershed. For that, multivariate analysis techniques were used such as factorial analysis by main components and grouping. The factorial analysis allowed grouping the variables into three main factors which explained 86.99%; 72.08% and 68.33% of the total variance in the following periods: 1984 and 2001, in raining season and drought season, respectively. The prioritized variables are related to water salinity. So, improving measurement of water quality in this watershed must necessarily prioritize water salinity, which is associated with its geology. The water sources were classified into three classes and C1 grouped the best quality sources, totalizing 25.0%; 74.3% and 61.7% of the water sources which mean values of total dissolved solids varying from 199.0 mg L-1, in 1984, to 724.86 and 650.34 mg L-1, in the two seasons of 2001, respectively. Most of the sources classified in 1984 as C1 remained like that in 2001

Perdas de solo e de água em sistemas de captação in situ no Semi-Árido brasileiro Soil and water losses in situ water harvesting systems in the brazilian semi-arid

Os sistemas de cultivo utilizados no semi-árido brasileiro apresentam riscos de perda devido à irregularidade das chuvas, devendo-se associá-los a práticas que propiciem maior infiltração e, conseqüentemente, menor erosão, o que pode ser obtido por meio de técnicas de captação de água de chuva in situ. Neste trabalho, teve-se o objetivo de avaliar as perdas de água e de solo em área cultivada com milho (Zea mays L.), submetida a diferentes sistemas de preparo do solo, correspondendo aos tratamentos Guimarães Duque (T1); aração profunda (T2); aração parcial (T3) e sulcos barrados (T4), comparados com o sistema tradicional (T5), que corresponde ao plantio sem preparo do solo. Após cada evento de chuva, a água e o solo escoados foram coletados e medidos. A umidade do solo em diferentes profundidades foi monitorada durante o ciclo de produção da cultura e avaliada a produtividade dos grãos por meio da análise de variância. A partir dos resultados, pode-se observar que o método Guimarães Duque (T1) proporcionou maiores perdas de água (6.696 L) e de solo (15.225 kg ha-1), enquanto as menores perdas foram obtidas com os sulcos barrados (T4), correspondendo a 1.066 L e 1.022 kg ha-1, respectivamente. Nesse tratamento (T4), também foi obtida a maior produtividade de grãos (606 kg ha-1), apresentando-se como o sistema mais indicado para as condições analisadas.<br>The cropping systems used in the Brazilian semi-arid show risks of losses due to irregularity of rainfall, requiring the use of practices which produce higher water infiltration and, as a consequence, lower soil erosion, which can be obtained through in situ rainwater harvest techniques. This study had the objective of evaluating soil and water losses in a corn (Zea mays L.) area subjected to different soil preparation systems: Guimarães Duque (T1), deep plowing (T2), partial plowing (T3), and furrows with barriers (T4), compared to the traditional system (T5), i.e., plain planting. After each rainfall, the drained water and soil were collected and measured. The soil moisture at different depths was monitored during the crop cycle and grain yield was evaluated through analysis of variance. The results allowed to conclude that T1 showed the biggest water (6,696 L) and soil (15,225 kg ha-1) losses, while the smallest losses occurred with T4 (1,066 L and 1,022 kg ha-1, respectively). The highest grain yield (606 kg ha-1) was obtained in T4, which allows indicating it as the most promising system for the Brazilian semi-arid conditions

Produtividade da água de chuva em culturas de subsistência no Semiárido Pernambucano Rain water productivity in subsistence crops in the Semiarid of Pernambuco

Os diferentes sistemas de cultivo utilizados pelos agricultores do Semiárido brasileiro apresentam riscos de perdas devido às irregularidades das chuvas, sendo, portanto, necessário associá-los a práticas que propiciem maior disponibilidade de água no solo durante o ciclo de cultivo. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a aplicação de quantidades mínimas de água e adubação orgânica na produtividade de feijãocaupi, cultivar BRS-Pujante e de milho, cultivar BRS-Caatingueiro. Os resultados indicam que as maiores produtividades de grãos foram obtidas com o tratamento que associou a irrigação de salvação com a adubação orgânica, sendo para o feijão-caupi de 1.422,5 kg ha-1, e para o milho, de 6.099,1 kg ha-1, seguido pelo tratamento que usou somente a adubação orgânica, para ambas as culturas. Porém, comparando-se o efeito da adubação orgânica aplicada de forma isolada sobre a testemunha, observa-se que ocorreram aumentos de 54,5% e de 237,3% nas produtividades de feijão e de milho, respectivamente, ressaltando a importância do uso da adubação orgânica nas culturas.<br>The different crop systems used by farmers in the Brazilian semiarid show risk of loss due to the rainfall irregularity being therefore necessary to associate them to practices that provide higher availability of soil water during the cropping season. This study aimed to evaluate the application of minimal amounts of water and organic fertilization on yields of cowpea, BRS-Punjante cultivar (Vigna unguiculata (L.) Walp.) and maize, BRS-Caatingueiro cultivar (Zea mays L.). The results indicate that the highest yield of grain were obtained with the treatment which involved the salvation irrigation with organic manure, the cowpea 1,422.5 kg ha-1 and the corn 6,099.1 kg ha-1, followed by treatments that used only organic fertilization for both species. However, comparing the effect of organic manure applied alone on the control experiment were observed increases of 54.5% and 237,3% in yield of beans and maize, respectively, emphasizing the importance of the use of organic manure on crops