Modeling of water erosion in a sub-basin in Rio Grande do Sul using the rusle model
DOI:
https://doi.org/10.13083/reveng.v29i1.8930Palavras-chave:
soil loss, susceptibility to erosion, topography factorResumo
The intense use of farming land has caused many consequences to the environment, among them, water erosion. The scale study of river basins through modeling allows the identification and estimation of soil losses, aiming at the conservationist planning of the site. The objective of this work was to predict soil loss in the Micaela sub-basin, with an area of ??37 km2 located in the municipality of Pelotas, Rio Grande do Sul. For the prediction of soil loss, the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) was used. Erosivity was obtained from data from the literature and erodibility was estimated by means of the inherent soil attributes and the topographic factor calculated according to the accumulated flow and declivity in each pixel. For the cover factor, data from the literature were used, according to use recommendation and existing soil cover. The study area shows a strong erosivity, which ranged from 8,045 to 8,833 MJ mm ha-1 h-1 year-1. The Argissolos occupy 81.31% of the sub-basin and present high erodibility, varying from 0.0369 to 0.0422 Mg ha h ha-1 MJ-1 mm -1. The sites with the largest vegetation cover were those with the lowest soil losses. However, in more than 36% of the area, the soil losses are above the tolerable therehsold, indicating that they are more prone to degradation and, therefore, the systems of land use and adopted management should be reviewed.
Downloads
Referências
AYER, J.E.B.; OLIVETTI, D.; MINCATO, R.L.; SILVA, M.L.N. Erosão hídrica em Latossolos Vermelhos distróficos. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v.45, n.2, p.180-191, 2015.
BATISTA, P.V.G.; SILVA, M.L.N.; SILVA, B.P.C.; CURI, N.; BUENO, I.T.; JÚNIOR, F.W.A.; DAVIES, J.; QUINTON, J. Modelling spatially distributed soil losses and sediment yield in the upper Grande River Basin-Brazil. Catena, v.157, p.139-150, 2017.
BAZZANO, M.G.P.; ELTZ, F.L.F.; CASSOL, E.A. Erosividade e características hidrológicas das chuvas de Rio Grande (RS). Revista Brasileira da Ciência do Solo, Viçosa, v.34, n.1, p.235-244, 2010.
CÂMARA, G.; SOUZA, R.C.M.; FREITAS, U.M.; GARRIDO, J. Spring: Integrating remote sensing and GIS by object-oriented data modelling. Computers and Graphics, v.20, p.395-403, 1996.
CARVALHO, N.O. Hidrossedimentologia prática. 2ª edição, revisada e ampliada. Rio de Janeiro: Interciência, 2008.
CASSOL, E.A.; SILVA, T.S.; ELTZ, F.L.F; LEVIEN, R. Soil Erodibility under Natural Rainfall Conditions as the K Factor of the Universal Soil Loss Equation and Application of the Nomograph for a Subtropical Ultisol. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.42, p.1-12, 2018.
CHADLI, K. Estimation of soil loss using RUSLE model for Sebou watershed (Morocco). Modeling Earth Systems Environment, v.2, p.1-10, 2016.
CHEN, H.; FLESKENS, L.; BAARTMAN, J.; WANG, F.; MOOLENAAR, S.; RITSEMA, C. Impacts of land use change and climatic effects on streamflow in the Chinese Loess Plateau: A meta-analysis. Science of the Total Environment, v.703, p.134989-135003, 2020.
CUNHA, N.G.; SILVEIRA, R.J.C. Estudo dos solos do município de Pelotas. EMBRAPA CPACT (Documentos, 11/96). Pelotas, 1996.
CUNHA, N.G.; SILVEIRA, R.J.C.; SEVERO, C.R.S. Solos e Terras do Planalto Sul-Rio-Grandense e Planícies Costeira. Pelotas: EMBRAPA/CPACT, 2006.
DAVIES, J. The business case for soil. Nature, v.543, n.7645, p.309-311, 2017.
de MARIA, I.C.; LOMBARDI NETO, F. Razão de perdas de solo e fator C para sistemas de manejo da cultura do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.21, n.2, p.263-270, 1997.
DEDECEK, R.A.; RESCK, D.V.S.; DE FREITAS J.R.E. Perdas de solo, água e nutrientes por erosão em Latossolo Vermelho-Escuro dos cerrados em diferentes cultivos sob chuva natural. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.10, n.3, p.265-72, 1986.
DENARDIN, J.E. Erodibilidade do solo estimada por meio de parâmetros físicos e químicos, Piracicaba, 81p. Tese de Doutorado, Programa de Pós-graduação em Agronomia/Solos e Nutrição de Plantas, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, 1990.
DESMET, P.J.J.; GOVERS, G. A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. Journal of Soil and Water Conservation, v.51, n.5, p.427-433, 1996.
DIDONÉ, E.J. Erosão bruta e produção de sedimentos em bacia hidrográfica sob plantio direto no planalto do Rio Grande do Sul. Santa Maria, 228p. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Ciência do Solo, Universidade Federal de Santa Maria, 2013.
DOTTERWEICH, M. The history of human-induced soil erosion: geomorphic legacies, early descriptions and research, and the development of soil conservation-a global synopsis. Geomorphology, v.201, p.1-34, 2013.
EVANGELISTA, A.W.P.; CARVALHO, L.G.; BERNARDINO, D.T. Caracterização do padrão das chuvas ocorrentes em Lavras, MG. Irriga, Botucatu, v.10, n.4, p.306-317, 2015.
FU, G.B.; CHEN, S.L; MCCOOL, D.K. Modeling the impacts of no-till practice on soil erosion and sediment yield with RUSLE, SEDD, and ArcView GIS. Soil and Tillage Research, v.85, n.1/2, p.38-49, 2006.
GEE, G.W.; BAUDER, J.W. Particle size analysis. In: Klute, A. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and mineralogical methods. 2. ed. Madison: American Society of Agronomy, 411p, 1986.
HAO, C.H.E.N.; OGUCHI, T.; PAN, W.U. Assessment for soil loss by using a scheme of alterative sub-models based on the RUSLE in a Karst Basin of Southwest China. Journal of integrative agriculture, v.16, n.2, p.377-388, 2017.
LEE, S. Soil erosion assessment and its verification using the Universal Soil Loss Equation and Geographic Information System: a case study at Boun, Korea. Environmental Geology, v.45, n.4, p.457-465, 2004.
LINO, J.S. Evolução do Sistema Plantio Direto e produção de sedimentos no Rio Grande do Sul. 119 p. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de São Paulo, Piracicaba, SP, 2010.
MANNIGEL, A.R.; CARVALHO, M.P.; MORETI, D.; MEDEIROS, L.R. Fator erodibilidade e tolerância de perda dos solos do Estado de São Paulo. Acta Scientiarum, v.24 p.1335-1340, 2002.
MARTINS, S.G.; SILVA, M.L.N.; AVANZI, J.C.; CURI, N.; FONSECA, S. Fator cobertura e manejo do solo e perdas de solo e água em cultivo de eucalipto e em Mata Atlântica nos Tabuleiros Costeiros do estado do Espírito Santo. The Science Forum, v.38, n.87, p.517-526, 2010.
MINELLA, J.P.G.; MERTEN, G.H.; RUHOFF, A.L. Utilização de métodos de representação espacial para cálculo do fator topográfico na equação universal de perda de solo revisada em bacias hidrográficas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.34, p.1455-1462, 2010.
NAPOLI, M.; CECCHI, S.; ORLANDINI, S.; MUGNAI, G.; ZANCHI, C.A. Simulation of field-measured soil loss in Mediterranean hilly areas (Chianti, Italy) with RUSLE. Catena, v.145, p.246-256, 2016.
OLIVEIRA, F.P.; SANTOS, D.; SILVA, I.F.; SILVA, M.L.N. Tolerância de Perda de Solo por Erosão para o Estado da Paraíba. Revista de Biologia e Ciências da Terra, Aracaju, v.8, n.2, p.60-71, 2008.
RENARD, K.G.; FOSTER, G.R.; WEESIES, G.A.; MCCOOL, D.K.; YODER, D.C. Predicting soil erosion by water: a guide to conservation planning with the Revised Universal Soil Loss Equation. Washington: U.S. Department of Agriculture, 1997.
ROLOFF, G.; DENARDIN, J.E. Estimativa simplificada da erodibilidade do solo. In: Reunião Brasileira de Conservação de solo e água, 10. Florianópolis, 1994. Resumos. Florianópolis SBCS, p.150-151, 1994.
SANTOS, J.P. Erosividade determinada por desagregação de chuva diária no lado brasileiro da Bacia da Lagoa Mirim. Pelotas, 89p. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Agronomia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2013.
SILVA, V.C. Estimativa da erosão atual da bacia do Rio Paracatu (MG/GO/DF). Revista Pesquisa Agropecuária Tropical, v.3, p.147-159, 2004.
SILVA, I.F.; ANDRADE, A.P.; CAMPOS FILHO, O.R. Erodibilidade de seis solos do semi-árido paraibano obtida com chuva simulada e método nomográfico. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.10, n.3, p.283-287, 1986.
STRECK, E.V.; KAMPF, N.; DALMOLIN, R.S.D.; KLAMT, E.; NASCIMENTO, P.C.; SCHNEIDER, P.; GIASSON, E.; PINTO, L.F. S. Solos do Rio Grande do Sul. 2 ed. Porto Alegre: EMATER/RS, 2008.
TEDESCO, M.J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; BOHNEN, H.; VOLKWEISS, S.J. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2 ed., (Boletim Técnico, 5), Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1995.
WISCHMEIER, W.H.; JOHNSON, C.B.; CROSS, B.V. A soil erodibility nomograph for farmland and construction sites. Journal of Soil and Water Conservation, v.6, p.189-193, 1971.
WISCHMEIER, W.H.; SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington: USDA, 1978.
WU, C.H.; CHEN, C.N.; TSAI, C.H.; TSAI, C.T. Estimating sediment deposition volume in a reservoir using the physiographic soil erosion-deposition model. International Journal of Sediment Research, v.27, n.3, p.362-377, 2012.
YAN, R.; ZHANG, X.; YAN, S.; CHEN, H. Estimating soil erosion response to land use/cover change in a catchment of the Loess Plateau, China. International Soil and Water Conservation Research, v.6, n.1, p.13-22, 2018.
YUE, L.; JUYING, J.; BINGZHE, T.; BINTING, C. Response of runoff and soil erosion to erosive rainstorm events and vegetation restoration on abandoned slope farmland in the Loess Plateau region, China. Journal of Hydrology, v.584, p.124694, 2020.
ZANIN, P.R.; BONUMÁ, N.B.; MINELLA, J.P.G. Determinação do fator topográfico em bacias hidrográficas. Revista Brasileira de Geomorfologia, v.18, n.1, p.19-36, 2017.
ZERIHUN, M.; MOHAMMEDYASIN, M.S.; SEWNET, D.; ADEM, A.A.; LAKEW, M. Assessment of soil erosion using RUSLE, GIS and remote sensing in NW Ethiopia. Geoderma Regional, v.12, p.83-90, 2018.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 REVISTA ENGENHARIA NA AGRICULTURA - REVENG
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
O(s) autor(es) autoriza(m) a publicação do texto na da revista;
O(s) autor(es) garantem que a contribuição é original e inédita e que não está em processo de avaliação em outra(s) revista(s);
A revista não se responsabiliza pelas opiniões, ideias e conceitos emitidos nos textos, por serem de inteira responsabilidade de seu(s) autor(es);
É reservado aos editores o direito de proceder a ajustes textuais e de adequação às normas da publicação.
A partir da submissão, o autor estará cedendo integralmente seus direitos patrimoniais da obra à publicação, permanecendo detentor de seus direitos morais (autoria e identificação na obra) e de acordo com a Licença Creative Commons, CC BY-NC.