ABSTRACT The identification of erosion-susceptible areas is fundamental for the adoption of soil conservation practices. Thus, the best way to estimate the spatial pattern of soil erosion must be identified, in which the process uncertainties are also taken into consideration. The purpose of this study was to evaluate the spatial and temporal uncertainty of soil loss under two scenarios of sugarcane harvest management: green cane (GC) and burnt cane (BC). The study was carried out on a 200-ha area, in Tabapuã, São Paulo State, Brazil. A regular 626-point sampling grid was established in the area, with equidistant intervals of 50 m and a final plant density of about 3.3 samples per ha. The probability that the soil loss would exceed the tolerable limit of 6.67 t ha-1 yr-1 was estimated for each management scenario and after the five harvests. The temporal uncertainty was determined by integrating the estimated annual probabilities, representing the harvests. Areas with soil loss risks above the threshold were identified based on probability maps, generated from the individual and combined dichotomous variables. Soil losses from the BC were highest, during all five harvests. With the exception of the 5th harvest and the entire cultivation cycle under GC, all soil loss estimates were spatially dependent. From the 4th harvest under GC, the probability of the soil loss exceeding the threshold was above 80 % in zero percent of the area, whereas, for BC, the probability exceeded 80 % in 40 % of the area. The production cycle allowed the delimitation of priority areas for the adoption of conservation practices in each management. In the BC, areas with steeper slopes were more likely to exceed the threshold with lower uncertainties.

A avaliação da incerteza espacial das predições das perdas de nutrientes por erosão, associada aos modelos de paisagem, é importante ferramenta na análise e no planejamento conservacionista do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a incerteza espacial e o local na predição das taxas de empobrecimento do solo por nutrientes (P, K, Ca e Mg) em razão da erosão hídrica em dois sistemas de colheita da cana-de-açúcar (cana crua e queimada), utilizando-se a simulação sequencial gaussiana (SSG). O estudo foi realizado em uma área de 200 ha, localizada em Tabapuã, Estado de São Paulo, sudeste do Brasil. Uma malha de amostragem regular foi estabelecida na área, com intervalos equidistantes de 50 m, totalizando 626 pontos. A taxa de empobrecimento do solo foi calculada com base na relação entre concentração dos nutrientes no sedimento erodido e os atributos químicos do solo original, ponto a ponto. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e geoestatística. A taxa média de empobrecimento do solo para todos os nutrientes avaliados foi superior no cenário de cana queimada em relação ao cenário de cana crua (teste t-Student; p<0,05). Em ambos os cenários, a ordem da perda dos nutrientes foi: Ca>Mg>K>P. Áreas com maior taxa de empobrecimento do solo foram relacionadas à maior declividade da paisagem. As menores incertezas estão associadas às áreas com maiores taxas de empobrecimento do solo e declividades. Por sua vez, as maiores incertezas estão associadas às áreas de transição entre as pedoformas côncava e convexa.

The assessment of spatial uncertainty in the prediction of nutrient losses by erosion associated with landscape models is an important tool for soil conservation planning. The purpose of this study was to evaluate the spatial and local uncertainty in predicting depletion rates of soil nutrients (P, K, Ca, and Mg) by soil erosion from green and burnt sugarcane harvesting scenarios, using sequential Gaussian simulation (SGS). A regular grid with equidistant intervals of 50 m (626 points) was established in the 200-ha study area, in Tabapuã, São Paulo, Brazil. The rate of soil depletion (SD) was calculated from the relation between the nutrient concentration in the sediments and the chemical properties in the original soil for all grid points. The data were subjected to descriptive statistical and geostatistical analysis. The mean SD rate for all nutrients was higher in the slash-and-burn than the green cane harvest scenario (Student’s t-test, p<0.05). In both scenarios, nutrient loss followed the order: Ca>Mg>K>P. The SD rate was highest in areas with greater slope. Lower uncertainties were associated to the areas with higher SD and steeper slopes. Spatial uncertainties were highest for areas of transition between concave and convex landforms.

A ocorrência dos solos coesos no Brasil está relacionada dominantemente com os sedimentos argiloarenosos da Formação Barreiras, os quais estão geologicamente relacionados com os depósitos sedimentares do período Terciário, que constituem a unidade geomorfológica dos Tabuleiros Costeiros. Os objetivos deste trabalho foram identificar a ocorrência de solos coesos e estudar suas relações com a paisagem na região leste do Estado do Maranhão. A área do estudo localiza-se na Fazenda Typuana, região leste maranhense, no município de Brejo, MA, nas coordenadas geográficas de 03º 36' S e 42º 52' W. A vegetação predominante da área de estudo é do tipo Cerrado, com uma composição florística diversificada. Foram abertas três trincheiras, uma em cada área do estudo, com distintas formações vegetais para as caracterizações morfológica, física, química, mineralógica e a classificação taxonômica dos solos. A caulinita foi o mineral predominante nos horizontes coesos, porém seu grau de cristalinidade não influenciou na variação da densidade do solo (1,40 a 1,56 kg dm-3) e na resistência à penetração (1,24 a 2,18 MPa). Constatou-se que a posição da paisagem foi determinante para a distinção dos solos coesos, de modo que os desenvolvidos em pedoforma côncava apresentaram a maior expressão do caráter coeso e com maior status de fertilidade e matéria orgânica, refletindo na vegetação mais exuberante, caracterizada pelo Cerradão.

The occurrence of cohesive soils in Brazil is predominantly related to sandy-clay sediments of the Barreiras Formation, which are geologically related to the sedimentary deposits of the Tertiary period (from Paleocene to Pliocene), which constitute the geomorphological unit of the Coastal Plains. The objective of this study was to identify the occurrence of cohesive soils in the eastern region of the state of Maranhão, Brazil, and assess their relationship to position in the landscape. The area under study is in the Typuana Farm, in the East Maranhão region, in Brejo, MA, at the geographical coordinates of 03° 36' S and 42° 52' W. The predominant vegetation of the area is Cerrado (tropical savanna), with diverse floristic composition. Three trenches were dug (depth profiles 1, 2, and 3), one in each area of study with distinct vegetation, for morphological, physical, chemical, and mineralogical characterization, and for morphological classification of the soils. Kaolinite was the predominant mineral in the cohesive layers, but its degree of crystallinity did not affect the variation in soil density (1.40 to 1.56 kg dm-3) and resistance to penetration (1.24 to 2.18 MPa). It was found that position in the landscape was essential for distinction of cohesive soils, and those established in a concave landform exhibited the highest expression of the cohesive character, which resulted in higher soil fertility and organic matter, reflecting the more exuberant vegetation of the Cerradão.

A erosão em entressulcos acontece devido à desagregação originada pelo impacto das gotas de chuva pelo transporte por meio do escoamento superficial, por arraste e suspensão das partículas superficiais do solo desagregadas, onde se encontram a matéria orgânica e os nutrientes fundamentais para a produção agrícola. A presença de resíduos vegetais sobre a superfície do solo altera as características do escoamento superficial gerado pela chuva e a consequente desagregação e transporte de sedimentos resultantes do processo erosivo. O objetivo deste trabalho foi determinar a quantidade mínima de palha a ser mantida na superfície do solo, em área cultivada com cana-de-açúcar, para proporcionar menores perdas de solo, água e nutrientes pela redução da erosão em entressulcos. O estudo foi realizado no município de Pradópolis-SP em um Latossolo Vermelho distrófico, em parcelas experimentais de 0,5 por 1,0 m de comprimento, e constituiu-se de cinco tratamentos com quatro repetições; a dose de aplicação de resíduos teve como base a produção de palha da área local de 1,4 kg m-2 (T1-sem palha; T2-25 % de palha; T3-50 % de palha; T4-75 % de palha; e T5-100 % de palha de cana-de-açúcar em superfície), sendo aplicada uma chuva simulada com intensidade de 65 mm h-1 durante 60 min. Foram coletadas amostras de enxurrada em recipientes plásticos, as quais, em seguida, foram levadas para laboratório para quantificar a perda de solo, de água e de nutrientes. A fim de minimizar a perda de solo por erosão em entressulcos, devem ser mantidos 75 % de cobertura com palha de cana-de-açúcar, 50 % de cobertura para perda de água e 25 % de cobertura para perda de matéria orgânica e nutrientes, o que possibilita otimizar o uso desse recurso tanto para a conservação do solo como para a produção de energia limpa em indústrias sucroalcooleiras.

Interrill erosion occurs by the particle breakdown caused by raindrop impact, by particle transport in surface runoff, by dragging and suspension of particles disaggregated from the soil surface, thus removing organic matter and nutrients that are essential for agricultural production. Crop residues on the soil surface modify the characteristics of the runoff generated by rainfall and the consequent particle breakdown and sediment transport resulting from erosion. The objective of this study was to determine the minimum amount of mulch that must be maintained on the soil surface of a sugarcane plantation to reduce the soil, water and nutrient losses by decreasing interrill erosion. The study was conducted in Pradópolis, São Paulo State, in 0.5 x 1.0 m plots of an Oxisol, testing five treatments in four replications. The application rates were based on the crop residue production of the area of 1.4 kg m-2 (T1- no cane trash; T2-25 % of the cane trash; T3- 50 % trash; T4-75 % trash; T5-100 % sugarcane residues on the surface), and simulated rainfall was applied at an intensity of 65 mm h-1 for 60 min. Runoff samples were collected in plastic containers and soon after taken to the laboratory to quantify the losses of soil, water and nutrients. To minimize soil loss by interrill erosion, 75 % of the cane mulch must be maintained on the soil, to control water loss 50 % must be maintained and 25 % trash controls organic matter and nutrient losses. This information can contribute to optimize the use of this resource for soil conservation on the one hand and the production of clean energy in sugar and alcohol industries on the other.

A pecuária é uma das atividades econômicas mais importantes da região do cerrado, sendo que o sucesso dessa atividade é dependente do sistema de manejo e de gramíneas forrageiras adaptadas às condições edafoclimáticas da região. Objetivou-se, neste tabalho, avaliar os atributos do solo em áreas sob pastagens com capim-Tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia) e braquiarão [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. Rich.) Stapf. cv. Marandu], em sistema de sequeiro e irrigado no município de Rio Verde, GO. O experimento foi instalado no Centro Tecnológico Comigo, em um Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico típico, em 16 parcelas com 450m² cada. Adotou-se o delineamento em blocos completamente casualisados, referindo-se aos quatro tratamentos: capim-Tanzânia e braquiarão com e sem irrigação, com quatro repetições. Foram realizadas análises de atributos físicos (estabilidade de agregados) e químicas (pH, cálcio, magnésio, potássio, fósforo, acidez potencial, capacidade de troca catiônica, saturação por bases e conteúdo de matéria orgânica). Os atributos químicos variaram em ambas as profundidades, decorrentes principalmente da ação da calagem e adubação do solo independente da ausência ou presença de irrigação. Os tratamentos com capim-Tanzânia e braquiarão sem irrigação apresentaram os maiores teores de matéria orgânica e tiveram os maiores valores do diâmetro médio geométrico (DMG). A maior porcentagem dos agregados ficou retida na peneira de > 2,0mm de malha. A irrigação não afetou a produção de massa seca do capim-Tanzânia e braquiarão.

The livestock production is one of the most important economic activities in the Brazilian savanna and its success depends on the management system used as well as the use of grasses adapted to the edaphoclimatic conditions of the region. Therefore, the aim of this work was to evaluate the soil attributes under pasture with Tanzania grass (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzania) and bread grass [Brachiaria brizantha (Hochst ex A. Rich.) Stapf. cv. Marandu], with and without irrigation, in the municipality of Rio Verde, Goiás State, Brazil. The experiment was carried out on an oxisol soil at the Comigo Technological Center, in 16 plots of 450m² each. The experimental design used was the completely randomized blocks with four replications. The treatments consisted of two grass species, Tanzania grass (Panicum maximum) and bread grass (Brachiaria brizantha) and two irrigation treatments, with and without irrigation. The following attributes were determined: aggregate stability, pH, calcium, magnesium, potassium, phosphorus, potential acidity, cation exchange capacity, base saturation, and organic matter content. The chemical attributes varied in both layers mainly due to the liming and fertilization of the soil, independently of the irrigation system. The treatments with Tanzania grass and bread grass without irrigation presented the highest organic matter content and the highest values of DMG. Most of the aggregates had a diameter larger than 2.0 mm. The irrigation management did not affect the dry mass of the grasses studied.

As formas do relevo podem ser indicadores da variação dos atributos do solo, pois essa variabilidade é causada por pequenas alterações do declive que afetam os processos pedogenéticos bem como o transporte e o armazenamento de água no perfil do solo. O trabalho foi desenvolvido em Catanduva (SP), com o objetivo de caracterizar a variabilidade espacial de atributos do solo e fatores de erosão em diferentes pedoformas sob cultivo de cana-de-açúcar. De acordo com o modelo de Troeh classificou-se as formas do relevo em duas pedoformas, côncava e convexa. Com a utilização de um DGPS levantaram-se as cotas altimétricas, estabelecendo-se uma malha, com intervalos regulares de 50 m, com 270 pontos na pedoforma côncava e 353 pontos na pedoforma convexa, perfazendo um total de 623 pontos, coletados na profundidade de 0,0 - 0,2 m em uma área de 200 ha. Em cada ponto da malha foram determinados os atributos químicos do solo, granulometria, espessura do solo e fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo (A) e risco de erosão (RE). Os dados foram avaliados primeiramente por uma análise estatística exploratória, calculando-se a média, mediana, variância, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria, coeficiente de curtose e teste de normalidade. Posteriormente, a dependência espacial foi verificada por meio da técnica de geoestatística utilizando-se semivariogramas. As maiores perdas de solo, risco de erosão e potencial natural de erosão e menor espessura do solo ocorreram na pedoforma convexa, indicando forte dependência espacial com a forma do relevo. A pedoforma côncava proporcionou maior variabilidade espacial, demonstrando que a forma do relevo condiciona padrões diferenciados de variabilidade. A magnitude da variabilidade dos atributos do solo é mais influenciada pela forma do relevo que pela erosão. A espessura do horizonte A+E integrado com a forma do relevo é um indicador de processos erosivos para classe de Argissolos.

Relief forms can be used as indicators of variability of soil attributes since this variability is caused by small slope alterations that affect pedogenetic processes such as the transport and storage of water in the soil. This work was developed at Catanduva (SP) and aimed to characterize the spatial variability of soil attributes and erosion factors in different landforms where sugarcane has been cropped. Relief forms were characterized as concave and convex according to the model of Troeh. Altimetric measurements were taken and a grid with regular intervals of 50 m was projected on the area. Two hundred seventy grid points were placed in the concave landform and 353 points in the convex landform, totaling 623 points. Soil was sampled at the depth of 0.0-0.2 m in an area of 200 ha. Soil chemical attributes, particle-size distribution, soil thickness and local erosion factors, such as erosivity (R), erodibility (K), relief (LS), use and management (C), conservation practices (P), natural potential of erosion (PNE), soil erosion (A) and erosion risk (RE), were measured. The results were firstly evaluated by exploratory statistical analysis, calculating average, median, variance, variation coefficient, kurtosis coefficient, skew coefficient and normality test. Subsequently, spatial dependence was verified through semivariograms. The greatest soil loss, erosion risk and natural erosion potential and minor soil thickness occurred in the convex landform, indicating strong spatial dependence on the relief form. The concave landform presented greater spatial variability, demonstrating that the relief form conditions differentiated standards of variability. The magnitude of the variability of the soil attributes is more affected by the relief forms than by erosion. The thickness of A+E horizon integrated with relief form is an indicator of erosion processes for Argissolos (argillic-B horizon soils).

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência das superfícies geomórficas na variação espacial da perda de solo por erosão na região de Pereira Barreto, São Paulo (SP). Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, georreferenciados, com intervalos de 350m, na profundidade de 0,0-0,2m, totalizando 67 pontos. Foram feitas determinações da composição granulométrica e do conteúdo de matéria orgânica. Foram avaliados os fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo com e sem práticas conservacionistas (A e *A), tolerância de perda de solo (T) e risco de erosão (RE). As variáveis A, PNE e RE apresentaram forte correlação espacial com o fator topográfico (LS), indicando a forte relação do relevo sobre os fatores de erosão. As perdas de solo (A e *A) apresentaram comportamento coerente com a conceituação de superfícies geomórficas, evidenciando as relações de dependência do processo erosivo do solo aos ambientes geomórficos.

The objective of this research was to study the influence of the geomorphic surfaces in the spatial variations of the soil loss by erosion in the Pereira Barreto region, São Paulo State, Brazil. Soil samples were collected in 67 points, in a depth of 0.0-0.2m, located in a 350m regular grid to measure the particle size distribution and organic matter content. The local erosion factors were determined: erosivity (R), erodibility (K), topographical factor (LS), use and tillage (C), and conservation tillage (P), natural potential of erosion (PNE), soil loss with and without conservation tillage (A), soil loss tolerance (T) and erosion risk (RE). The variables A, PNE and RE presented great spatial correlation with the topographical factor (LS), indicating the influence of the relief on the erosion factors. The soil losses (A and A *) presented coherent behavior with the concept of geomorphic surfaces, evidencing the dependence relationships of the soil erosion process to the geomorphic environmental.