RAINFALL EROSIVITY IN MUNICIPALITIES OF THE BRAZILIAN CERRADO BIOME

ABSTRACT: The objective of this work was to estimate the rainfall erosivity in 101 municipalities in the Brazilian Cerrado biome. First, a filling of missing data was carried out for 81 rain gauge stations, with a 20-year historical series, in the states of Mato Grosso (MT), Mato Grosso do Sul (MS), Minas Gerais (MG), and Goiás (GO). The corrected data were subjected to 16 regionally calibrated equations, which enabled the determination of the rainfall erosivity. The results indicated that municipalities in northeastern MS present the highest monthly erosivity indexes (El30m), reaching 2,796.5 MJ mm ha-1 h-1 year-1 in January, whereas the lowest index for this same month was 733.0 MJ mm ha-1 h-1 in the eastern MT. The rainfall annual erosivity, or R factor, varied between 3,713.1 and 12,345.6 MJ mm ha-1 h-1 year-1, with the lowest values for municipalities in eastern MT and the highest values for those in northeastern MS. Although the municipalities studied are within the same biome, the spatial distribution makes them present regional effects due to different climatic factors, resulting in different rainfall volumes and intensities, which is reflected in the results of the monthly erosivity index and R factor. Keywords: rainfall stations; R fator; fill missing data; precipitation.   Erosividade da chuva em municípios do Cerrado brasileiro   RESUMO: O objetivo deste trabalho é estimar a erosividade da chuva em 101 municípios localizados no bioma Cerrado. Para tanto, inicialmente foi realizado o preenchimento de falhas para 81 estações pluviométricas, com série histórica de 20 anos, localizadas nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás, posteriormente com os dados consistidos, foram aplicadas 16 equações calibradas regionalmente, permitindo determinada a erosividade da chuva. Os resultados apontaram que os municípios localizados na região Nordeste de MS, apresentam os maiores índices El30m, chegando a 2.796,5 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 no mês de janeiro, enquanto para o mesmo mês, o menor índice foi de 733,0 MJ mm ha-1 h-1  no Leste de MT. A erosividade da chuva anual ou fator R variou entre 3.713,1 a 12.345,6 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, com os menores valores para os municípios da região Leste de MT e o maiores para a região Nordeste de MS. Apesar dos municípios estudados estarem localizados dentro do mesmo bioma, a distribuição espacial lhes confere influências regionais de fatores climáticos diferentes, ocasionando volumes e intensidades pluviométricas distintas, o que reflete no resultado no índice de erosividade mensal e no fator R. Palavras-chave: estações pluviométricas; fator R; preenchimento de falhas; precipitação.ABSTRACT: The objective of this work was to estimate the rainfall erosivity in 101 municipalities in the Brazilian Cerrado biome. First, a filling of missing data was carried out for 81 rain gauge stations, with a 20-year historical series, in the states of Mato Grosso (MT), Mato Grosso do Sul (MS), Minas Gerais (MG), and Goiás (GO). The corrected data were subjected to 16 regionally calibrated equations, which enabled the determination of the rainfall erosivity. The results indicated that municipalities in northeastern MS present the highest monthly erosivity indexes (El30m), reaching 2,796.5 MJ mm ha-1 h-1 year-1 in January, whereas the lowest index for this same month was 733.0 MJ mm ha-1 h-1 in the eastern MT. The rainfall annual erosivity, or R factor, varied between 3,713.1 and 12,345.6 MJ mm ha-1 h-1 year-1, with the lowest values for municipalities in eastern MT and the highest values for those in northeastern MS. Although the municipalities studied are within the same biome, the spatial distribution makes them present regional effects due to different climatic factors, resulting in different rainfall volumes and intensities, which is reflected in the results of the monthly erosivity index and R factor. Keywords: rainfall stations; R fator; fill missing data; precipitation.   Erosividade da chuva em municípios do Cerrado brasileiro   RESUMO: O objetivo deste trabalho é estimar a erosividade da chuva em 101 municípios localizados no bioma Cerrado. Para tanto, inicialmente foi realizado o preenchimento de falhas para 81 estações pluviométricas, com série histórica de 20 anos, localizadas nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais e Goiás, posteriormente com os dados consistidos, foram aplicadas 16 equações calibradas regionalmente, permitindo determinada a erosividade da chuva. Os resultados apontaram que os municípios localizados na região Nordeste de MS, apresentam os maiores índices El30m, chegando a 2.796,5 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 no mês de janeiro, enquanto para o mesmo mês, o menor índice foi de 733,0 MJ mm ha-1 h-1  no Leste de MT. A erosividade da chuva anual ou fator R variou entre 3.713,1 a 12.345,6 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, com os menores valores para os municípios da região Leste de MT e o maiores para a região Nordeste de MS. Apesar dos municípios estudados estarem localizados dentro do mesmo bioma, a distribuição espacial lhes confere influências regionais de fatores climáticos diferentes, ocasionando volumes e intensidades pluviométricas distintas, o que reflete no resultado no índice de erosividade mensal e no fator R. Palavras-chave: estações pluviométricas; fator R; preenchimento de falhas; precipitação

Viabilidade econômica da troca de emissores em sistemas de irrigação tipo pivô central

Although several studies have been conducted to evaluate the uniformity of water application under center pivot irrigation systems, there are few studies concerning the economic perspective of such coefficient. The aim of this study is to present a methodology to accomplish an economic analysis as support for the decision-making to retrofit emitters in center pivot irrigation systems, and to attribute an economic meaning to the uniformity coefficient of water application taking into account the response function productivity to the amount of water applied and the sale price of the crops. In the hypothetic calculation example considering the variation of revenue of potato crop under center pivot irrigation system, it was verified that the area with uniformity coefficient of water application of 90% brought an income increase of BR$ 1,992.00, considering an area about 1,0 ha. Thus, it can be concluded that the methodology presented has met the objectives proposed in the study and made it possible to attribute an economical meaning to the coefficient of water uniformity application

Estoque de carbono no solo após manejo nutricional de pau-de-balsa

The objective of this work was to evaluate whether balsa wood plantation and its fertilization can improve soil carbon stocks. Total carbon stocks in the soil-biomass system, at 0.0-0.30 m soil depths, were evaluated under three fertilization strategies, after three and seven years, and compared with carbon stocks from native forest and degraded pasture. At the highest fertilization level, balsa wood showed a carbon stock similar to that of the native forest (65.38 Mg ha-1) and, after seven years, it increased carbon stock by 18% in the soil, and by 42% in the soil-biomass system.O objetivo deste trabalho foi avaliar se o plantio de pau-de-balsa e seu manejo nutricional aumentam os estoques de carbono no solo. Os estoques de carbono total do sistema solo-biomassa à profundidade de 0,0–0,30 m foram avaliados em três níveis de adubação, após três e sete anos, e comparados com mata nativa e pastagem degradada. No nível de maior adubação, o pau-de-balsa apresentou estoque de carbono semelhante ao da mata nativa (65,38 Mg ha-1) e, após sete anos, aumentou o estoque de carbono em 18%, no solo, e em 42%, no sistema solo-biomassa

DISTRIBUIÇÕES DE PROBABILIDADE PARA INTENSIDADE DE PRECIPITAÇÃO MÁXIMA NO ESTADO DE MATO GROSSO

Este trabalho tem por objetivo verificar quais funções de distribuição de probabilidade teóricas (FDP) apresentam melhores ajustes à precipitação máxima anual de diferentes durações, em 14 estações pluviográficas do Estado de Mato Grosso. Inicialmente foram construídas séries anuais de intensidade máxima de chuva com duração de 10 a 360 min, pela leitura de dados pluviográficos das estações da rede Hidrometeorológica nacional (CPRM/ANA) presentes no Estado. A partir das séries anuais foram ajustados 7 modelos de distribuição de probabilidade (Gamma, Generalizado de Valores Extremos, Generalizado de Pareto, Gumbel, LogNormal, Pearson 5 e Weibull) pelo método da máxima verossimilhança (MV). A aderência da FDP às séries de precipitação anual, assim como, o ranqueamento dos melhores ajustes, foram realizados pelo teste de Kolmogorov-Smirnov a 20% de significância. As funções de distribuição Generalizada de Valores Extremos (GEV) e Generalizada de Pareto apresentaram os melhores resultados de ajuste em todas as estações pluviográficas do estado, sendo a GEV a única que apresentou ajuste em todas as estações e durações de chuva considerando o valor de significância (α: 0.2). As distribuições Gumbel, Gamma e Pearson 5 apresentaram os piores desempenhos estatísticos, não tendo ajustes significativos (α > 0.2) em 17%, 15% e 13% dos casos, respectivamente. Conclui-se que a função de distribuição de probabilidade teórica Generalizada de Valores Extremos (GEV) apresenta melhor adesão aos dados de intensidade de precipitação máxima para aplicações hidrometeorológicas no Estado de Mato Grosso

VARIABILIDADE MICROCLIMÁTICA EM SISTEMAS DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA-FLORESTA NO ECÓTONO CERRADO/AMAZÔNIA

Os sistemas ILPF podem alterar o microclima, devido ao sombreamento causado pelas árvores. Assim, objetivou-se quantificar as alterações no microclima em diferentes posições em sistema ILPF de 49 m entre renques, composto por eucalipto, plantados no sentido leste-oeste, em experimento conduzido na Embrapa Agrossilvipastoril, Sinop/MT. Utilizou-se médias horárias das 8h às 16h00 de temperatura média (Tmed) e máxima (Tmax) do ar, umidade relativa do ar média (Urmed) e mínima (Urmin), transmissão da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e velocidade do vento (Vv) de março de 2014 a março de 2015, e de setembro de 2017 a setembro de 2018, por meio de estações meteorológicas, distribuídas sob o renque (ILPFrenque), a 24,5 m (ILPF24,5m), a  12,25 m (ILPF12,25S) na face sul e norte (ILPF12,25N) do renque e a pleno sol (PS). Aplicou-se teste de médias e análise multivariada. A transmissão de RFA foi menor no ILPFrenque, variando de 28% no outono a 45% no inverno. O ILPF12,25S obteve as maiores transmissões na primavera e verão, enquanto o ILPF12,25N, no outono e inverno. As Tmed e Tmax foram similares ao PS, exceto no ILPFrenque. A Urmed foi maior no ILPFrenque em todas as estações do ano no período 2014/2015. A Vv no ILPF12,25N foi estatisticamente igual ao PS no verão, outono e inverno, enquanto o ILPF12,25S apresentou as menores médias.  A análise multivariada distinguiu as posições avaliadas, com exceção do PS e ILPF12,25N, cuja Tmed e RFA foram responsáveis pelas semelhanças entre os mesmos. Portanto, sistemas ILPF promovem alterações espaço-temporais no microclima, com melhoria principalmente abaixo e na face sul do renque, no outono e inverno. As maiores alterações foram referentes à transmissão de RFA nas faces norte e sul do renque, sendo dependente da distância do renque e da estação do ano, em decorrência da declinação solar nas condições de Sinop/MT

Model rainfall-runoff in the constraints Amazon

The aim of this study was based on different samples of settings for calibration and validation of IPH II model, using limited historical series of data of daily average water flow registered in Caiabi river hydrologic basin, a tributary stream of Teles Pires river- Mato Grosso. The total area of the study location is 440.98 km2, and there were installed three meteorological automatic stations for climate monitoring, and one linigraph in the basin end for monitoring the altimetric quotas and also to estimate the daily water flow of the river. The precipitation data, evapotranspiration and water flow used to feed the IPH II model were collected between 09/18/2015 and 04/30/2016, using sixty percent of the initial historical data to calibrate and forty percent to validate the model has shown better statistic performance, however rearranging the data and establishing the sixty percent of the central data for the calibration was verified that there was an increase in the statistical performance of the model making the simulations of the IPH II model were successful. It was indicated by the results that the sample methodology for calibration of hydrologic models can bring substantial improvement to the performanc

Perda de solo e água sob integração lavoura-floresta e em sucessão soja-milho

The objective of this work was to evaluate, under conditions of natural rainfall, the soil and water losses in crop-forest integration systems or in soybean-corn succession. The experiment was carried out in a clayey Latossolo Vermelho-Amarelo (Oxisol), in a Cerrado/Amazon transition region. The following land use and soil covers were evaluated: crop-forest integration system; soybean-corn+brachiaria succession system;and bare soil. Crops were cultivated under no-tillage in soybean-corn+brachiaria sucession, every year, regardless of the production system. In the three years of evaluation, soil losses by hydraulic erosion were of 0.215 Mg ha-1 per year, in the crop-forest integration system, and of 0.753 Mg ha-1 per year, in the soybeancorn succession system. These values were below the tolerance limit, which is of 11.1 Mg ha-1 per year, andthe lowest values for crop-forest integration point towards the great conservation potential of this production system.O objetivo deste trabalho foi avaliar, em condição de chuva natural, a perda de solo e água em sistemas de produção com integração lavoura-floresta ou com sucessão soja-milho. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho-Amarelo com textura muito argilosa, em uma região de transição Cerrado/Amazônia. Os seguintes usos e coberturas do solo foram avaliados: sistema integração lavoura-floresta; lavoura com sucessão soja-milho+braquiária; e solo descoberto. As lavouras foram cultivadas em sistema plantio direto em sucessão soja-milho+braquiária, todos os anos, independentemente do sistema de produção. A perda de solo por erosão hídrica, nos três anos avaliados, foi de 0,215 Mg ha-1 por ano, no sistema integração lavoura-floresta, e de 0,753Mg ha-1 por ano na lavoura com sucessão soja-milho. Estes valores situaram-se abaixo do limite de tolerância, que é de 11,1 Mg ha-1 por ano, e os menores valores observados com a integração lavoura-floresta apontam para o elevado potencial conservacionista desse sistema

VAZÃO LÍQUIDA, SEDIMENTOS EM SUSPENSÃO E TURBIDEZ NA MICROBACIA DO RIO CAIABI, NO ECOTÓNO CERRADO-AMAZÔNIA

Objetivou-se determinar as vazões líquidas, as concentrações de sedimentos em suspensão e a turbidez em uma seção fluviométrica, na região central da microbacia hidrográfica do rio Caiabi (MBHRC), localizada na transição da floresta Amazônica e do Cerrado. Foram estabelecidas curvas-chaves para as vazões líquidas e sólidas, além de estimativas da turbidez. O monitoramento a campo ocorreu entre dezembro de 2020 e dezembro de 2021, com mensuração mensal de vazões líquidas e coletas de amostras de água e sedimentos. Os resultados adquiridos possibilitaram ajustes da curva-chave líquida com índice de Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,9928, coeficiente de determinação (R²) de 0,9964 e do desvio médio absoluto (D%) de 3,7264. Por meio de ajuste de relações entre as variáveis avaliadas, observou-se que a descarga líquida pode explicar cerca de 80% da descarga de sedimentos na MBHRC, enquanto, a concentração de sedimentos em suspensão pode explicar cerca de 70% da descarga total de sedimentos. Os valores de turbidez medidos por turbidímetro foram correlacionados com a concentração de sedimentos em suspensão e com as descargas sólidas em suspensão, resultando em valores de R² de até 0,8807 (NTU x Css) e R² de até 0,7185 (NTU x Qss). Palavras-chave: hidrossedimentologia; turbidímetro; concentração de sedimentos; correlação.   Net flow, suspended sediments and turbidity in the Caiabi River microbasin, in the Cerrado-Amazon ecotono   ABSTRACT: The objective was to determine the liquid flows, the suspended sediment concentrations and the turbidity in a fluviometric section, in the central region of the Caiabi River microbasin (MBHRC), located in the transition between the Amazon forest and the Cerrado. Key curves were established for liquid and solid flows, in addition to turbidity estimates. Field monitoring took place between December 2020 and December 2021, with monthly measurement of liquid flows and collection of water and sediment samples. The acquired results made it possible to adjust the net key curve with a Nash-Sutcliffe index (NSE) of 0.9928, coefficient of determination (R²) of 0.9964 and absolute mean deviation (D%) of 3.7264. By adjusting the relationships between the variables evaluated, it was observed that the net discharge can explain about 80% of the sediment discharge in the MBHRC, while the concentration of suspended sediments can explain about 70% of the total discharge. of sediment. The turbidity values ​​measured by Turbidimeter were correlated with the concentration of suspended sediments and with the total solid discharges, resulting in R² values ​​up to 0.8807 (NTU X Qss) and R² values ​​up to 0.7185 (NTU x Css). Keywords:  hydrosedimentology; turbidimeter; sediment concentration; correlation

Aspectos ecofisiológicos e de crescimento de Eucalyptus urograndis submetido à suplementação hídrica em plantios clonais

O objetivo deste trabalho foi avaliar características fisiológicas e dendrométricas de um clone de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden X E. urophylla S. T. Blake sob suplementação hídrica, em condições de campo, do início da estação seca até a estação chuvosa. O experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições e quatro tratamentos. As parcelas foram constituídas por 56 plantas e a área útil por 18 plantas. Os tratamentos consistiram na aplicação semanal de quatro níveis de água (0, 9, 18 e 30 mm de água por planta) a partir do início da época seca, cessando no início da época chuvosa. As características avaliadas foram: fotossíntese líquida, condutância estomática, transpiração, diâmetro à altura do peito, diâmetro à altura do colo e altura. Na época seca, os maiores valores para as variáveis fisiológicas foram observados no grupo de plantas que recebeu o maior nível de água, entretanto, todas apresentaram desempenho significativamente superior na época chuvosa. As variáveis dendrométricas sofreram ligeira influência em função dos níveis de água, porém, igualaram-se para todos os tratamentos no final do experimento. Dessa maneira, para o clone avaliado, os manejos hídricos adotados não foram eficientes em promover o maior crescimento das plantas

Access and maximization of Payment for Environmental Services (PSA) projects using Geographic Information System (SIG) the case of Extrema, MG

Com os problemas crescentes em relação aos recursos hídricos e aos conflitos de uso da água no Brasil, a necessidade de implantação de políticas que visem à mitigação desses problemas, se tornou evidente e crucial. Neste sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem adquirido força e se difundido ao redor do mundo. O município de Extrema, em Minas Gerais, foi pioneiro, ao implantar a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa Conservador das Águas, que se fundamenta na relação existente entre a floresta e os serviços prestados por ela em relação à conservação do solo, quantidade e qualidade de água. A primeira sub-bacia do município de Extrema onde se deu início às práticas de conservação previstas do referido projeto, foi a sub-bacia das Posses, devido ao fato desta possuir a menor cobertura vegetal. Nessa sub-bacia, concomitantemente com outras práticas, foram implantados cerca de 150 ha de matas ciliares (APP), 280 ha de mata de topo (MT), 300 ha de reserva legal (RL), bem como, práticas de conservação do solo em toda a sua área (cerca de 1200 ha). Tendo em vista não só a importância da implantação, mas também da avaliação dos programas/projetos de PSA, o presente estudo foi realizado objetivando-se, avaliar a perda de solo na sub-bacia onde teve início o programa Conservador das Águas, visando determinar a potencialidade que a adoção do conceito de PSA terá para a conservação do solo dessa sub-bacia, bem como otimizar o provimento do serviço ambiental de conservação do solo em função do tamanho e localização da área de floresta. Nesse sentido, considerando-se, entre outros fatores, as práticas conservacionistas previstas e a situação de uso e cobertura do solo na sub-bacia das Posses, antes e após a implantação do Programa Conservador das Águas, analisaram-se a efetividade, no que concerne a redução de perda de solo, de 36 cenários diferentes de uso e cobertura do solo. Para isso, utilizou-se um Sistema de Informações Geográficas (SIG) para espacialização e confecção dos diferentes planos de informação (tipos de solo, declividade, precipitação, uso e cobertura do solo, etc.) e a Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), para a estimativa da perda de solo. Como resultados, verificou-se, que, a otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem; a expectativa de perda média de solo na sub-bacia das Posses para as condições de uso e cobertura do solo, antes e após a implementação do programa Conservador das Águas, foi de, respectivamente, 30,63 Mg ha-1 ano-1 e 7,06 Mg ha-1 ano-1; com a implantação do programa Conservador das Águas a expectativa de redução de perda de solo na sub-bacia das Posses é de 91%.Issues concerning water resources in Brazil have risen recently, therefore implementing policies aimed at mitigating this situation has become a sine qua non condition. In this context, the concept of Payment for Environmental Services (PSA) has become widespread and considered around the world. The municipality of Extrema, in Minas Gerais state, was the first city in Brazil to implement a PSA program, known as Conservador das Águas, which focuses on the benefits provided by forests for the soil conservation and water quantity and quality. The first watershed of Extrema was Posses, where the implementation of polices of this program were started, once this watershed has the lower vegetal cover. In this watershed, 730 ha of forest were implemented; 150 around the main river and its tributaries (APP), 280 ha in the highest parts of watershed (MT); 300 ha of Legal reserves and practices of soil conservation were applied in the whole watershed. Considering not the implementation, but also the assessment PSA projects, this study aimed to evaluate soil losses in Posses watershed and determine the potential of PSA concept to conserve soil in this watershed, besides to maximize the environmental service for soil conservation given the size and location of the forest. Therefore, it was analyzed the effectiveness, concerning to soil conservation, of 36 different scenarios related to soil use and forest cover. To that end, a Geographic Information System (SIG) was used to process the distinct data system plan (soil types, slop, rainfall, soil use and cover, etc.) and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) to estimate soil losses. Results show that conservation could be optimized with the implementation of soil conservation practices on pasture; soil losses of Posses watershed were estimated prior and after the implementation of Conservador das Águas program, and showed 30.63 Mg ha-1 ano-1 and 7.06 Mg ha-1 ano-1 respectively. After implementation of Conservador das Águas program, the expectative of soil losses reduction is 91%