RESUMO O entendimento da suscetibilidade de solos à erosão é crucial para o planejamento de uso da terra visando uma agricultura sustentável. O estudo teve como objetivo determinar a variabilidade espacial do potencial natural de erosão para o Estado de Mato Grosso, um importante centro agrícola do Brasil. O potencial natural de erosão foi calculado usando a Equação Universal de Perda de Solo, que considera a erosividade, erodibilidade e o fator topográfico. Para cada um desses três fatores foi criado um mapa em formato raster, que foi combinado em um Sistema de Informação Geográfica e usado para criar o mapa de potencial natural de erosão. O mapa foi, então, utilizado para separar classes do potencial natural de erosão para o Estado de Mato Grosso. O Estado predominantemente apresentou níveis médios de potencial natural de erosão (58,38% da área), seguido por altos (21,67%) e baixos (19,57%) níveis. As áreas de baixo potencial natural de erosão estão predominantemente localizadas nas partes mais planas do Estado. O fator topográfico apresentou forte correlação com o potencial natural de erosão, sendo um importante componente para auxiliar o planejamento do uso da terra e práticas de conservação do solo. Regiões consideradas com maiores potenciais naturais de erosão são mais comuns nas macrorregiões noroeste (46,69% da área), norte (32,7%) e oeste (30,05%).

ABSTRACT Understanding the susceptibility of soils to erosion is crucial for planning land use towards sustainable agriculture. This study aimed to determine the spatial variability of natural erosion potential for the state of Mato Grosso, an important agricultural center of Brazil. Natural erosion potential was calculated using the Universal Soil Loss Equation, which accounts for erosivity, erodibility, and the topographic factor. For each of these three factors, a map was generated in raster format that was combined into a Geographic Information System and used to create a map of natural erosion potential. This map was then used to separate classes of natural erosion potential for the state of Mato Grosso. The state predominantly has medium levels of natural erosion potential (58.38% in area), followed by high (21.67%) and low (19.57%) levels. Areas of low natural erosion potential are predominantly located in the flatter sections of the state. The topographic factor was strongly correlated with natural erosion potential. It is an important component to support land use planning and soil conservation practices. Regions considered to have high natural erosion potential are most commonly in the northwest (46.69% in area), north (32.7%), and west (30.05%) macro-regions.

RESUMO A estrutura do solo condiciona a interação entre os atributos físico-hídricos, químicos e biológicos e determina o potencial de produtividade do solo. Portanto, objetivou-se com este estudo avaliar a estrutura de solos de áreas submetidas a produção de soja e os impactos da estrutura na produtividade da cultura. Foram selecionadas 28 áreas de produção de soja localizadas no Estado de Mato Grosso, nas quais foram analisadas granulometria, carbono orgânico do solo e agregados. Os dados de atributos do solo foram submetidos à análise descritiva, correlação de Pearson e teste de média Kruskal Wallis a p ≤ 0.05. De modo geral, considerando as áreas de produção de soja em sistema de sequeiro foi verificado que solos com teor médio de areia entre 100,00 e 800,10 g kg-1 e teor de argila entre 120,00 a 627,80 g kg-1 tiveram produtividade média de soja de 3.536,36 kg ha-1. Os solos que apresentaram agregados com diâmetro médio ponderado e diâmetro médio geométrico acima de 1,50 mm tiveram produtividade de soja igual ou maior a 3.370,67 kg ha-1. Solos de grupamentos texturais semelhantes podem definir níveis distintos de produtividade de soja, a depender de características como o tipo de manejo adotado e tecnologia de produção aplicada na área de produção de soja.

ABSTRACT Soil structure conditions the interaction between the physical-hydraulic, chemical, and biological attributes and determines the potential of soil productivity. Therefore, the objective of this study was to evaluate the structure of soils of areas subjected to soybean production and the impacts of soil structure on crop yield. In total, 28 soybean production areas were selected in the State of Mato Grosso, Brazil, and analyzed for particle size, soil organic carbon and aggregates. Data of soil attributes were subjected to descriptive analysis, Pearson’s correlation and Kruskal-Wallis test at p ≤ 0.05. In general, considering the non-irrigated soybean production areas, it was found that soils with mean sand content between 100.00 and 800.10 g kg-1 and clay content between 120.00 and 627.80 g kg-1 showed average soybean yield of 3,536.36 kg ha-1. Soils that had aggregates with mean weight diameter and mean geometric diameter above 1.50 mm showed soybean yield equal to or greater than 3,370.67 kg ha-1. Soils of similar textural groups can define different levels of soybean yield, depending on characteristics such as the type of management adopted and production technology applied in the soybean production area.

RESUMO Objetivou-se neste estudo determinar a condutividade hidráulica efetiva de seis áreas localizadas no Cerrado Mato-Grossense e identificar atributos físicos dos solos com potencial de predição da condutividade hidráulica efetiva. Os ensaios da condutividade hidráulica efetiva foram executados em seis áreas, contemplando solos de classes texturais areia, franco arenosa e argila e os seguintes usos: pastagem, Cerrado e agricultura. Foram determinadas a granulometria, fracionamento da areia, teor de carbono total, grau de floculação da argila, densidade do solo, macroporosidade, microporosidade, diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico e índice de estabilidade de agregados. A partir dos dados foram realizadas análises de contrastes pelo teste de Kruskal-Wallis e determinação do coeficiente de correlação de Pearson simples entre variáveis. Os valores médios de condutividade hidráulica efetiva para as áreas pastagem, agricultura e Cerrado foram, respectivamente, 95,73; 27,83 e 48,31 mm h-1. Maior valor de condutividade hidráulica efetiva foi observado na área Pastagem ponto 2 quando comparada à área Agricultura ponto 2, devido à quantidade de argila determinada na área agricultura ser aproximadamente 16 vezes maior que a da área pastagem, o que condicionou a menor taxa de infiltração da água no perfil do solo da área agricultura ponto 2. Dentre os atributos físico avaliados, aqueles que apresentaram maior potencial para predição da Ke, foram: argila, silte, areia (grossa, média e fina), carbono total e índice de estabilidade de agregados.

ABSTRACT The objective of this study was to determine the effective hydraulic conductivity of six areas located in the Cerrado region of Mato Grosso, Brazil, and to identify physical attributes of soils with potential for predicting effective hydraulic conductivity. The tests to determine the effective hydraulic conductivity were carried out in six areas, covering the textural classes sand, sandy loam and clay, and the following uses: pasture, Cerrado and agriculture. Particle size, sand fractionation, total carbon content, degree of clay flocculation, bulk density, macroporosity, microporosity, mean weight diameter, mean geometric diameter and aggregate stability index were determined. From the data, statistical analyses of contrasts were performed by the Kruskal - Wallis test, and simple Pearson’s correlation coefficient was determined between variables. The average values of effective hydraulic conductivity for the pasture, agriculture and Cerrado areas were 95.73, 27.83 and 48.31 mm h-1, respectively. Higher value of effective hydraulic conductivity was observed in the Pasture area point 2 when compared to the Agriculture area point 2, because the amount of clay determined in Agriculture area was approximately 16 times greater than that of the area Pasture point 2, conditioning lower water infiltration in the soil profile of the area Agriculture point 2. Among the physical attributes analyzed, those with the highest potential for Ke prediction were: clay, silt, sand (coarse, medium and fine), total carbon and aggregate stability index.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the loss of water and nutrients by laminar runoff in different soil tillage systems subjected to natural rainfall. Five experimental plots were established for the cultivation of cotton in the city of Campo Verde - MT, with the following treatments: CTDP = conventional soil tillage and planting of the cotton in the direction of the slope; CTCP = conventional tillage and contour planting; CP = tillage of soil with a disk harrow and a leveling harrow, followed by contour planting; CoP = tillage by two passes of a leveling harrow followed by contour planting; MTCP = minimum tillage with contour planting. The losses of water by laminar runoff in were determined by the stored volume and samples were taken to quantify nutrient losses in water (nitrite, nitrate, phosphate and potassium). The losses of water by runoff were highest for the CTDP; intermediate for the treatments CTCP, CoP and MTCP, and lowest for the CP. Potassium (K) was the nutrient that had the highest concentrations and losses in water: the highest values were found in the CTDP and CTCP tillage systems, whereas the lowest were observed for the CP, CoP, and MTCP treatments. The concentrations and the losses by water erosion of phosphate (PO43-), nitrite (NO2–), and nitrate (NO3–) were low in all of the soil tillage systems compared to the losses of K in this study.

Conhecer a erosividade da chuva é fundamental para ações de controle da erosão em cada região, devido à sua alta variabilidade temporal e espacial. O objetivo deste trabalho foi determinar a erosividade, os padrões hidrológicos, o coeficiente de chuvas e o período de retorno das chuvas de São Gabriel, RS, com base nos dados de registro dos pluviogramas diários para o período de 1963 a 1993. Para cada chuva considerada erosiva foram anotados o tempo e a altura de cada segmento com mesma intensidade, sendo calculados a erosividade pelo parâmetro EI30, seus totais mensais e anuais e os padrões hidrológicos das chuvas, o coeficiente de chuvas, o período de retorno e a probabilidade de ocorrência. O período de outubro a maio concentra 75% da erosividade anual, com pico maior em fevereiro (712 MJ mm ha-1 h-1). Os padrões avançado, intermediário e atrasado têm 52, 21 e 27% do número de chuvas erosivas perfazendo 55, 21 e 24% do volume médio anual e 58, 21 e 21% da erosividade média anual, respectivamente. A erosividade média anual da chuva para São Gabriel é de 6432,4 MJ mm ha-1 h-1 (Fator "R" da USLE) com um período de retorno de 2,7 anos e probabilidade de ocorrência de 37,5%.

The knowledge of rainfall erosivity is fundamental for actions of erosion control in each region, due to its high variability in time and space. The objective of this study was to determine the rainfall erosivity, the hydrological patterns, the rainfall coefficient and the return period of erosive rainfalls of São Gabriel (RS, Brazil), based on the period of 1963 to 1993. For each erosive rainfall, the hour and the height of each rainfall with the same intensity were digitalized, and the EI30 index, the monthly and annual totals, the hydrological pattern, the rainfall coefficient, the return period and its probability occurrence were calculated. The period of October to May concentrates 75% of the annual erosivity, with larger peak in February (712 MJ mm ha-1 h-1). The advanced, intermediary and delayed patterns have 52, 21, and 27% of the number of erosive rainfalls, corresponding to 55, 21 and 24% of the annual volume of erosive rainfalls and 58, 21 and 21% of the mean annual erosivity, respectively. For São Gabriel, the mean annual rainfall erosivity index is 6432.4 MJ mm ha-1 h-1 (Fator "R" of USLE), with a return period of 2.7 years and probability occurrence of 37.5%.

Este estudo fornece dados sobre a presença dos pesticidas atrazina, clorpirifós, α-endossulfam, β-endossulfam, flutriafol, malatiom e metolacloro em água de áreas urbanas e rurais das cidades de Campo Verde e Lucas do Rio Verde, no estado do Mato Grosso, Brasil. Amostras de água superficial, de chuva e subterrânea foram coletadas nas estações de seca e chuva em 2007 e 2008 nessas importantes áreas produtoras de grãos. Os resultados revelaram maior diversidade de substâncias e frequência de detecção em amostras de água de chuva. Concentrações de atrazina, endossulfam e malatiom foram encontradas acima dos níveis permitidos pela legislação brasileira em algumas amostras de água superficial e subterrânea, e os metabólitos DIA (de-isopropil-atrazina) e endossulfam sulfato foram encontrados em níveis maiores do que os compostos parentais em algumas amostras. Nossos resultados demonstram a vulnerabilidade dos recursos hídricos nessas áreas e apontam para o risco de contaminação de áreas de nascentes de importantes córregos por pesticidas.

This study provides data on the presence of the pesticides atrazine, chlorpyrifos, α-endosulfan, β-endosulfan, flutriafol, malathion and metolachlor in water matrices in urban and rural areas of Campo Verde and Lucas do Rio Verde Cities, Mato Grosso State, Brazil. Surface, rain, and groundwater samples were collected in the rainy and dry seasons during 2007 and 2008 in these important grain-producing areas. The findings revealed a higher diversity of compounds and frequency of detection in the rain water than in surface and groundwater samples. Concentrations of atrazine, endosulfan and malathion above those permitted by Brazilian regulations were found in some surface and groundwater samples, and the degradation products DIA (deisopropylatrazine) and endosulfan sulfate, rather than their parental compounds, were found at higher levels in some samples. Our findings show the vulnerability of water systems in these areas and point to the risk of pesticide contamination in important headwater streams.

A erosividade das chuvas constitui um fator imprescindível para predição das perdas de solo por erosão hídrica. Desta forma, o presente trabalho foi desenvolvido com os seguintes objetivos: modelar a relação entre os valores do índice de erosividade da chuva (EI30) mensal obtidos a partir de dados pluviográficos com a precipitação e coeficientes de chuva mensal para quatro municípios (Canarana, São José do Rio Claro, Poxoréo e Vera) do Estado de Mato Grosso; determinar o fator de erosividade (R) a partir de dados pluviométricos para esses quatro municípios, bem como o seu período de retorno e sua probabilidade de ocorrência; e estudar a distribuição anual, sazonal e mensal do EI30 nestes quatro municípios. A relação potencial entre o índice de erosividade da chuva e o coeficiente de chuva possibilita estimar a erosividade da chuva mensal e anual com boa confiabilidade (ERM < 7%) para os municípios de Canarana, Vera e São José do Rio Claro. Entretanto, para Poxoréo esta boa confiabilidade só ocorre para a erosividade anual. Nos quatro municípios, as estações primavera e verão correspondem ao período do ano de maior erosividade, sendo responsável, a exceção de Poxoréo, por uma proporção maior ou igual a 94% do valor da erosividade total anual.

The rainfall erosivity constitutes an indispensable factor for prediction of soil losses by water erosion. In this way, the present study was carried out with the objectives to model the relationship among the erosivity index (EI30) monthly values, obtained from rainfall chart data with the precipitation and monthly rainfall coefficient for four municipal districts (Canarana, São José of Rio Claro, Poxoréo and Vera) of Mato Grosso State; to determine the erosivity factor (R) obtained from rainfall data for the four municipalities, as well as its return period and its occurrence probability; and to study the EI30 annual, seasonal and monthly distribution in these four municipalities. The potential relationship between the rainfall erosivity index and the rainfall coefficient make possible to evaluate the monthly and annual rainfall erosivity with good reliability (ERM < 7%) for the municipalities of Canarana, Vera and São José of Rio Claro. However, for Poxoréo this good reliability is verified only for the annual erosivity. In the four municipalities the spring and summer seasons correspond to the period of larger erosivity, being responsible, except for Poxoréo, for 94% or more of the annual total erosivity.

Objetivou-se, com este trabalho, determinar a equação intensidade-duração-frequência para três estações meteorológicas pertencentes à rede hidrometeorológica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), no Estado de Mato Grosso (Cáceres, Cuiabá e Rondonópolis) utilizando-se as metodologias de análise de pluviogramas, desagregação de chuvas de 24 h e de Bell e comparar as estimativas da intensidade de precipitação aplicando-se as equações obtidas através dessas metodologias. Dados pluviográficos e pluviométricos foram utilizados para obtenção da equação de chuvas intensas. As séries históricas de intensidades máximas médias de precipitação, correspondentes às diversas durações, foram submetidas à análise estatística a fim de identificar o modelo probabilístico que apresentasse melhor ajuste aos dados, sendo esta identificação realizada utilizando-se o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov a nível de significância de 5%. O método da Desagregação não só apresentou melhor desempenho global (ERM = 27%) em comparação ao de Bell (ERM = 31%), como possui melhor desempenho em estações com séries mais longas mostrando-se, assim, mais sensível ao tamanho da série em relação ao método de Bell.

The main objective of this study was to determine the intensity-duration-frequency equation for three meteorological stations (Cáceres, Cuiabá and Rondonópolis) belonging to the hydrometeorological network of the National Institute of Meteorology (INMET) in Mato Grosso using the methodologies of pluviograms analysis, daily rain disaggregation and Bell, as well as comparing the estimates of intensity of precipitation by applying the equations obtained through these methodologies. Pluviometric and pluviographic data were used to obtain intense precipitation equation. The historical series of average maximum intensity of precipitation, corresponding to the different durations were submitted to statistical analysis to identify the probabilistic model that presented best fit for the data, this identification being performed using the adherence test of Kolmogorov-Smirnov at 5% level of significance. The methodology of the Disaggregation not only presented better overall performance (ERM = 27%) in comparison to the one of Bell (ERM = 31%), as it has better performance in stations with longer series, revealing, thus, more sensitive to the size of the series in relation to the Bell's method.

O objetivo do presente trabalho foi: (a) determinar o fator de erosividade (R) para o município de Cuiabá, seu período de retorno e sua probabilidade de ocorrência; (b) estudar a distribuição anual, sazonal e mensal do índice de erosividade (EI30); (c) definir o período de retorno para os valores dos índices anuais de erosividade e para os valores máximos mensais mais erosivos; e (d) correlacionar o EI30 médio mensal com o coeficiente de chuva e precipitação mensal. Foram estudadas, de uma série, 889 chuvas individuais consideradas erosivas, nos períodos de 1972 a 1975, 1977 a 1985 e 1995 a 1999; os pluviogramas dessas chuvas foram cotados, digitalizados e, posteriormente, analisados para obtenção do índice de erosividade EI30. Para o município de Cuiabá, MT, o fator R foi de 8.810 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, classificado alto, com probabilidade de ocorrência de 42,92%, sendo igualado ou superado pelo menos uma vez a cada 2,33 anos. A erosividade das chuvas no período de outubro a abril corresponde a 87% do total da erosividade anual, indicando ser o período de maior probabilidade de erosão. O modelo potencial apresentou melhor ajuste entre o EI30 mensal e o coeficiente de chuva.

The objectives of this study were: (a) to determine the erosivity factor (R) for the city of Cuiabá, as well as its return period and probability of occurrence, (b) to study the annual distribution, seasonal and monthly index erosivity (EI30), (c) to define the period of return for the indices of annual erosivity and maximum most erosive monthly values, and (d) to correlate the EI30 monthly average with rainfall coefficient and monthly precipitation. A set of 889 erosive individual rains was studied in the period 1972 to 1975, 1977 to 1985 and 1995 to 1999, which were digitized and subsequently analyzed to obtain the EI30. The R factor for the Cuiabá city was 8.810 MJ mm ha-1 h-1 year-1, classified as high, with probability of 42.92%, being matched or exceeded at least once every 2.33 years. The period from October to April concentrated 87% of total annual erosivity, indicating that it is the period of greatest erosion probability. The potential model showed a better fit between the monthly EI30 with the rainfall coefficient.

Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho dos modelos de predição das perdas de solo USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras. Para alcançar o objetivo proposto, perdas de solo estimadas pelos referidos modelos em nove localidades do Brasil foram comparadas às perdas medidas em parcelas experimentais, por meio do coeficiente de correlação, da raiz do erro quadrático médio (RMSE), do índice de concordância de Willmott, do índice de confiança, do coeficiente de Nash-Sutcliffe e da eficiência dos modelos. As parcelas experimentais adotadas nos estudos de perdas de solo utilizados no presente trabalho apresentavam dimensões (de 38 a 1.875 m²) e tempo de coleta de dados (de 1 a 7 anos) variados. Observou-se diferença significativa entre a média geral de perdas de solo estimada pelos modelos e a medida no campo. O WEPP apresentou estimativas mais precisas em 46% das condições simuladas, seguido pelo RUSLE com 42% e USLE com 12%, sendo que os indicadores estatísticos estudados mostraram que o modelo WEPP apresenta melhor desempenho quando comparado com os demais modelos. Apesar de a diferença entre os dados estimados e observados ocorrer para os três modelos, o WEPP, por apresentar melhor desempenho, coeficiente angular mais próximo da unidade na relação entre perdas de solo medidas no campo e estimadas pelo modelo e por ser embasado em processos físicos, demonstra ter maior potencial para fazer previsão da erosão para diferentes condições edafoclimáticas brasileiras.

The objective of this study was to evaluate the performance of USLE, RUSLE, and WEPP soil loss prediction models for different Brazilian soil and climatic conditions. To achieve this objective, soil losses estimated by the mentioned models in nine locations in Brazil were compared with the losses measured in the field by the following statistical parameters: correlation coefficient, root mean square error, Wilmott concordance index, confidence index, Nash-Sutcliffe coefficient, and efficiency coefficient models. The experimental plots adopted in studies of soil losses used in this study had varied dimensions (38 to 1875 m²) and monitoring times and periods (01 to 07 years). There was a significant difference between the overall average of soil loss estimated by the models and the corresponding values measured in the field. Soil losses estimated by the WEPP model were more accurate in 46% of the cases, followed by RUSLE and USLE models with 42 and 12%, respectively. The statistical indicators showed that the WEPP model had better performance when compared with the other models. Despite the difference between the observed and the measured data for the three models, the WEPP model, which presented highest performance, angular coefficient closer to the unity in the relation between soil losses measured in the field and estimated by the model, and because it is based on physical processes, demonstrates to have higher potential to predict erosion for different Brazilian edaphoclimatic conditions.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da porcentagem de cobertura do solo e da energia cinética decorrente de chuvas simuladas sobre as perdas de solo. O experimento consistiu de seis parcelas experimentais (4 m²), as quais foram mantidas com coberturas de 0; 20; 40; 60; 80 e 100%, utilizando manta de Bidin, simulando condição de manejo de cultivo em contorno. Utilizou-se de simulador de chuva sobre Argissolo Vermelho-Amarelo, com declividade média de 9,5%. Foram utilizadas as intensidades de precipitação de 60; 80; 100 e 120 mm h-1, associadas às durações de 68; 40; 24 e 14 minutos, resultando nos valores de energia cinética de 1.401; 1.122; 841 e 589 J m-2, respectivamente. Para cada uma das intensidades de precipitação, realizaram-se seis aplicações sucessivas, espaçadas de 12 h. Verificou-se diminuição acentuada nas perdas de solo com o aumento da porcentagem de cobertura do solo e que os maiores valores de perda de solo foram obtidos para as menores intensidades de precipitação, em virtude da maior duração da precipitação. Observou-se, também, que a cobertura do solo apresentou maior influência do que a intensidade de precipitação nas perdas de solo e que o potencial erosivo das chuvas intensas foi reduzido pelo aumento da cobertura do solo, passando o processo de erosão a ser dominado pelo efeito erosivo do escoamento superficial, o qual ocorre por maior período nas chuvas menos intensas, por apresentarem maior duração.

The present work was carried out in the experimental area of the Agronomy Department of the Viçosa Federal University, Brazil, aiming to evaluate the effect of soil cover and kinetic energy of rainfall on soil losses. The soil management used was the contour cropping, with six experimental units (4,0 m²) with soil cover percentage of 0; 20; 40; 60; 80 and 100%. The tests were conducted with a rotative rainfall simulator and the soil in the experimental area was a Red-Yellow Podzolic, with an average slope of 9.5%. The six rainfall intensities used were 60; 80; 100 and 120 mm h-1, with periods of time of 68; 40; 24 e 14 minutes, and resulting in kinetic energy values of 1,401; 1,122; 841; e 589 J m-2, respectively. Six successive rainfall applications were made in 12 hour periods, regularly, for each rainfall intensity. It was observed a pronounced decrease in soil losses with higher soil cover percentage, and higher soil losses with lower rainfall intensities, due to the long rainfall period of application. The influence of soil cover on soil loss was more effective than rainfall intensity and that, the erosive potential of the intense rains was reduced by soil cover increase, passing the erosion process to be dominated by erosive effect of the runoff, which occurs for a larger period in the less intense rains, due to their larger duration.