O Sul do Brasil tem seu clima influenciado por anomalias climáticas denominadas "El Niño" e "La Niña". Durante o "El Niño", verifica-se precipitação pluvial em volume superior ao normal. De forma oposta, observa-se déficit hídrico durante o "La Niña". Resultados de perdas de solo e água associados a essas anomalias climáticas são escassos, sendo o seu estudo o objetivo principal deste trabalho. Para isso, durante sete anos (abril de 1993 a março de 2000), utilizou-se um experimento de perdas de solo sob chuva natural, desenvolvido em Santa Maria (RS). O solo da área experimental era um Argissolo Vermelho distrófico arênico. O clima da região é do tipo "Cfa", subtropical úmido sem estiagens, de acordo com a classificação climática de Köeppen, com precipitação pluvial média anual de 1.686 mm. As parcelas experimentais apresentavam dimensões de 3,5 x 22 m de comprimento, com declividade média de 5,5 %. Elas foram delimitadas por chapas de metal e na sua parte inferior foi instalada uma calha coletora de enxurrada, ligada a um tanque que, por sua vez, foi acoplado a um segundo por meio de um divisor "Geib". Os tratamentos selecionados em delineamento inteiramente casualizado, com duas repetições, foram os seguintes: (a) solo descoberto e (b) milho (Zea mays)/mucuna cinza (Stizolobium cinereum) sob sistema plantio direto. O volume total de chuvas, o índice de erosividade (EI30) e a intensidade da chuva foram determinados com base em dados da estação meteorológica da Universidade Federal de Santa Maria. Após cada chuva, foram avaliadas as perdas de solo e água. Durante o "El Niño", ocorreram chuvas com elevada intensidade que resultaram no aumento da erosão em relação à média do período experimental. Por outro lado, no "La Niña", as perdas de solo e água foram inferiores àquela média. Um único evento de precipitação pluvial do "El Niño" apresentou perda de solo equivalente à de um ano inteiro do "La Niña". O sistema plantio direto de milho/mucuna foi eficiente em controlar a erosão, mesmo durante o "El Niño", e importante estratégia de convivência com o "La Niña".

The climate of Southern Brazil is affected by climatic anomalies called "El Niño" and "La Niña". During the first phenomenon, the precipitation volume is higher than normal. On the contrary, water deficits are observed during "La Niña". Data of soil and water losses associated to these climatic anomalies are scarce, making their study the main objective of this work. An experiment on soil loss by natural rainfall was carried out on that account in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, Brazil, during seven years (April 1993 to March 2000) on a Ultisol soil. The regional climate is a subtropical Cfa without droughts, according to the Köeppen climate classification, with an annual mean precipitation of 1,686 mm. Experimental plots were 3.5 m wide and 22 m long, with 0.055 m m-1 slope, enclosed by metal borders, with a runoff collector device at the lower end. This recipient was linked to a tank, on its behalf linked to a second tank by a GEIB divisor. In a completely randomized design with two replications, two treatments were evaluated: a) bare soil, and b) corn (Zea mays) cropped with velvet bean (Stizolobium cinereum) under no tillage. The total volume of precipitation, erosivity index (EI30) and rainfall intensity were determined using weather data from the meteorological station of the Federal University of Santa Maria. After each rainfall event, soil and water loss were determined. Rainfalls of extreme intensity during "El Niño" gave rise to erosion increase above the mean of the whole experimental period, while on the other hand soil and water losses were lower during "La Niña", compared to this mean. One rainfall event during "El Niño" caused soil losses equivalent to those of a whole year of "La Niña". The no tillage system of corn/velvet bean was efficient for erosion control, even during "El Niño", and was an important strategy to counter "La Niña".

O preparo e a consolidação do solo alteram a sua capacidade em resistir à erosão em sulcos. Com o objetivo de estudar a erosão em sulcos em diferentes preparos e consolidação do solo, conhecer o diâmetro mediano dos sedimentos transportados e determinar a erodibilidade em sulcos (Kr) e a tensão crítica de cisalhamento (τc) do solo, foi realizado um experimento no campo, em 1997/98, em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis repetições. Os tratamentos constaram de: preparo convencional recente (CR), preparo convencional consolidado (consolidação de dois meses) (CC), plantio direto sem palha (PDS) e plantio direto com palha (PDC, 94% de cobertura). Usou-se chuva simulada de intensidade constante (65 mm h-1) até escoamento aproximadamente constante de água no solo. Em seguida, na extremidade superior do sulco, foram adicionadas descargas líquidas (Q) crescentes de 0,0002 m³ s-1 até 0,0010 m³ s-1, para os tratamentos CR e CC, e de 0,0004 m³ s-1 até 0,0020 m³ s-1, para os tratamentos PDS e PDC, sendo as amostras coletadas na parte inferior de cada sulco. As parcelas foram delimitadas por chapas metálicas cravadas no solo no sentido do declive (0,20 m de largura por 6,00 m de comprimento). O valor de Kr determinado foi de 0,012 kg N-1 s-1 e o τc foi de 2,61 N m-2. A desagregação, as perdas de solo e o diâmetro mediano dos sedimentos apresentaram a seguinte seqüência em magnitude: CR, CC, PDS e PDC, particularmente nas maiores Q. O regime de escoamento foi turbulento supercrítico, com exceção da primeira Q aplicada, onde o regime foi laminar subcrítico, para o PDC, graças à presença de resíduos culturais, e laminar supercrítico, para os demais tratamentos. A consolidação e a cobertura do solo alteram o regime do escoamento e reduzem a erosão em sulcos e seus efeitos são complementares.

Soil tillage and consolidation modify soil resistance to rill erosion. Thus, an experiment was carried out on a Hapludulf, under field conditions in 1997/98, to study rill erosion under different tillage methods and soil consolidation, to evaluate the sediment size and to determine rill erodibility (Kr) and critical shear stress (τc). The experiment was completely randomized with six replications, using the following treatments: recent conventional tillage (RCT), two-month consolidated conventional tillage (CCT), no-tillage with mulch (NTM) with 94% surface coverage with crop residues, and no-tillage with a bare soil surface (NTB). A constant simulated rainfall of 65 mm h-1 was applied until a steady-state runoff rate was reached. Afterwards, extra inflows were applied at rates ranging from 0.0002 m³ s-1 to 0.0010 m³ s-1, for RCT and CCT, and from 0.0004 m³ s-1 to 0.0020 m³ s-1. The plots (0.2 m wide by 6.0 m long) were confined by metal borders along the slope. The Kr was 0.012 kg N-1 s-1 and τc was 2.61 N m-2. Soil detachment, soil loss and sediment size had the following order RCT, CCT, NTM and NTB, particularly for the higher flows. Flow regime was turbulent and supercritical, except for the lowest inflow, where the flow was laminar and subcritical for NTM, due to the mulch, and supercritical laminar for the remaining treatments. Soil consolidation and surface coverage modify flow regime and reduce erosion, and their effects are complementary.

A erosão é grandemente afetada pela intensidade da chuva. No entanto, poucas pesquisas no Brasil têm-se dedicado a estudar esse efeito. Este trabalho teve como objetivo determinar as perdas de solo e água em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico, submetido a quatro diferentes padrões de chuva. Os tratamentos foram: aplicação de chuvas simuladas com intensidade variável em diferentes padrões: avançado, intermediário, atrasado e constante. As chuvas tiveram duração de 60 min, com um pico de 120 mm h-1, durante 5 min, para os padrões de intensidade variável, e uma intensidade de 35 mm h-1, para o padrão constante, realizadas sobre solo preparado com uma aração e duas gradagens. As parcelas foram delimitadas por chapas de metal galvanizado, com dimensões de 0,75 m de comprimento no sentido do declive e 0,50 m de largura. Para a aplicação das chuvas, utilizou-se um simulador estacionário de bicos múltiplos, com a variação da intensidade controlada por programa computacional. As taxas máximas de perdas de solo foram, respectivamente, de 37, 49 e 91% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos padrões: avançado, intermediário e constante. As taxas máximas de perdas de água foram de 19, 22 e 79% maiores na chuva do padrão atrasado do que nas chuvas dos demais padrões, respectivamente. Observou-se que o padrão atrasado revelou maiores perdas acumuladas de solo. Chuvas com picos de alta intensidade, como as de intensidade variável, ocasionam maiores perdas de solo e água do que as chuvas de intensidade constante. O padrão de chuva avançado causou o menor tempo de início do escoamento, seguido pelo padrão intermediário e pelo atrasado, enquanto este último causou o maior tempo de início de escoamento.

Erosion is largely affected by rainfall intensity. However, few studies in Brazil have been dedicated to evaluate this effect. This research aimed to determine soil and water losses on a Typic Hapludalf soil, submitted to four different rainfall patterns, under the following treatments: rainfall simulation of variable intensity in advanced, intermediary, delayed and constant patterns. Rainfall duration was one hour, with a peak of 120 mm h-1 during 5 min for patterns with variable intensity and 35 mm h-1 for uniform intensity, applied over soil with conventional tillage (disk plowing plus two disk harrowing). Plots had metal borders, 0.75 m of length in the same direction of slope and 0.50 m of width. For rainfall application, a portable rainfall simulator of multiple nozzles was used, with rainfall intensity controlled by a computer program. The maximum soil loss rate was, respectively, 37, 49 and 91% greater for the delayed pattern than for the advanced, intermediary and constant patterns. The maximum water loss rate was 19, 22 and 79% greater for the delayed pattern than for the advanced, intermediary and constant patterns, respectively. The delayed pattern had accumulated greater soil loss than the other patterns. Rainfalls with high intensity peaks had larger soil and water losses than rainfalls of constant intensity. The advanced pattern caused the shortest runoff beginning time, followed by the intermediary and delayed patterns. The delayed pattern had the greatest runoff beginning time.

As características da chuva de uma região podem determinar a maior parte dos efeitos danosos da erosão. A variação da intensidade durante a chuva é uma dessas importantes características. Entretanto, pouco se sabe sobre os padrões de chuva ocorrentes no Brasil. Este trabalho teve como objetivos determinar os padrões das chuvas erosivas naturais verificadas em Santa Maria (RS), e estimar o período de retorno das chuvas em três padrões propostos. Pluviogramas diários foram cedidos pela Estação Central Experimental de Silvicultura e Conservação do Solo de Santa Maria, pertencente à Fepagro, compreendendo o período de 1963 a 1989 e 1991 a 1992. As chuvas foram classificadas em padrão avançado, intermediário e atrasado, de acordo com a posição do pico de máxima intensidade e, posteriormente, foi estimado o período de retorno das chuvas para cada padrão. Algumas características de interesse foram calculadas, como a intensidade média dos picos, duração das chuvas e dos picos com intensidade superior a 100 mm h-1. Das 1.193 chuvas erosivas individuais analisadas, os padrões, avançado, interme-diário e atrasado, corresponderam a 551, 295 e 347 chuvas, perfazendo 46,2; 24,7 e 29,1% do total de chuvas, respectivamente. Isso caracteriza o padrão avançado como o padrão de chuvas mais freqüente em Santa Maria. Das 79 chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1, os padrões analisados (avançado, intermediário e atrasado) corresponderam a 45, 18 e 16 chuvas, perfazendo 8,2; 6,1 e 4,6% do total de chuvas, respectivamente. A duração média das chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1 foi de 8 h, e a duração dos picos foi de seis min. e 50 seg. Foram calculados os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para as durações estudadas e construídas curvas de intensidade, duração e freqüência para os padrões de chuva supracitados.

Rainfall characteristics may determine most of the harmful effects of soil erosion. Intensity variation during a rainfall is one of these important rainfall characteristics. However, there is a lack of information about rainfall patterns that occur in Brazil. This research had as objectives the determination of natural erosive rainfalls patterns verified in Santa Maria (RS), and the estimation of rainfall return period for the three patterns proposed. Daily rainfall charts were obtained from the Research Center of Forestry and Soil Conservation, of FEPAGRO, from 1963 to 1989 and from 1991 to 1992. Rainfalls were classified in advanced, intermediary and delayed patterns, according to their maximum intensity peak position and afterwards, the rainfall return period for each rainfall pattern was estimated. Some interesting characteristics were calculated, such as the mean intensity peaks, duration of rainfalls and peaks with intensity over 100 mm h-1. Out of the 1193 natural erosive rainfalls analyzed, the advanced, intermediary and delayed patterns had 551, 295 and 347 rainfalls, corresponding to 46,2; 24,7 and 29,1% of the total number of rainfalls, respectively. This characterizes the advanced pattern as the most frequent rainfall pattern in Santa Maria. From the 79 rainfalls with intensity peak greater than 100 mm h-1, the advanced, intermediary and delayed pattern had 45, 18 and 16 rainfalls, corresponding to 8,2; 6,1 and 4,6% of the total number of rainfalls. The mean duration of rainfalls with peaks greater than 100 mm h-1 was of 8 hours, and mean peak duration was 6 minutes and 50 seconds. For the estimation of return periods, the maximum rainfall amount in 10, 20, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes during the 29 years studied were identified, for the three rainfall patterns defined before. The maximum intensity values found for the specified duration were submitted to a computer program, and the extreme distribution type I had the best fit to the data. The return periods of 2, 5, 10, 20 50 and 100 years for the studied rainfall duration were calculated and intensity-duration-frequency curves were built for the three above-mentioned rainfall patterns.

O solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijão-de-porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha-1 de C e 1,27 Mg ha-1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha-1 CO2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha-1 CO2. A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.

Soil is an important component of the ecosystem. Its management affects air and water quality. Nowadays, the soil potential to sequester carbon and, therefore, mitigate global warming, is an emergent subject. The main goals of this research were: (a) to evaluate the potential of cover crops (black oat, blue lupine (priori to oat + vetch), velvet bean and jack bean) used in corn production systems to increase soil organic carbon (OC) and total nitrogen (TN) content in a sandy-loam typic Paleudalf, in comparison with traditional farm system (fallow/corn) and a native grass field; and (b) to assess soil potential for acting as a sink of atmospheric CO2 under a no-tillage system. To establish this experiment, all treatments, except for native pasture, were conventionally tilled with plow plus disk for soil fertilization and liming. This soil disturbance caused an expressive decrease of soil OC and TN contents as compared to native vegetation, in the first four years. From the fourth to the eighth year, the cropping systems in no-tillage recovered the OC and TN contents in soil, this effect being highest in corn + velvet bean. At the eighth year, the soil under the corn+velvet bean system had 5.42 Mg ha-1 of C and 1.27 Mg ha-1 of N more than the fallow/corn system, in the 0 to 20 cm soil layer. It was estimated that corn+velvet bean, in the eight year, acted as a sink of 15.5 Mg ha-1 of CO2, while the treatment fallow/corn had a net emission of 4.32 Mg ha-1 of CO2. The use of conservation cropping systems in substitution to traditional fallow/corn systems used by farmers was an efficient tool to store soil organic matter and increase agricultural carbon sequestration and, therefore, mitigate the greenhouse effect.

A palhada da aveia preta fornece excelente cobertura do solo, e por isso, durante o inverno, o seu cultivo no Rio Grande do Sul é preferencial, principalmente antecedendo a cultura da soja. Objetivando avaliar o efeito do manejo da palhada de aveia preta sobre a emergência da soja, cobertura, temperatura e teor de água do solo, foi realizado um experimento na Universidade Federal de Santa Maria (RS), num Argissolo Vermelho distrófico arênico, no ano de 1997/98. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e cinco repetições. Nas parcelas principais, os tratamentos foram os manejos mecânicos da palhada: (a) palha picada e distribuída; (b) palha em pé; (c) palha rolada; (d) palha gradeada; (e) palha roçada e (f) sem palha sem plantas daninhas. Nas subparcelas, utilizou-se o controle ou não das plantas daninhas por herbicidas em pós-emergência. Avaliaram-se o índice de velocidade de emergência (IVEM), a cobertura, a temperatura e o teor de água no solo nas subparcelas com o controle de plantas daninhas. Observou-se que a palha em pé e a gradeada diminuíram a cobertura do solo em 20 e 74%, respectivamente, no período de 53 dias; a temperatura máxima foi superior no solo sem palha sem plantas daninhas e inferior no solo com palha em pé; o manejo da palhada de aveia não afetou o teor de água do solo, em virtude da elevada precipitação pluvial, e a velocidade de emergência das plântulas de soja não foi afetada pelos diferentes manejos da palhada de aveia, mas foi inferior no tratamento sem palha.

Black oat provides an excellent soil cover, and is a preferential winter crop mainly before soybean cultivation in Rio Grande do Sul, Brazil. The objective of this study was to evaluate the effects of black oat straw management on soil cover, soybean emergency, soil temperature and soil water content. The experiment was carried out during 1997/98, at the Federal University of Santa Maria, Santa Maria (RS), on a Typic Hapludalf soil. A completely randomized block design was used in a split-plot distribution with five replications. The main treatments with mechanical management of black oat straw were: (a) combined harvested straw; (b) not managed, stand-up straw; (c) straw rolled with a knife-roll; (d) disked straw; (e) mowed straw and (f) without straw cover and weed control. In the subplots, herbicide was applied with or without weed control at post emergency. The variables analyzed in the subplots with weed control were soybean emergency rate index, soil cover by straw, soil temperature and soil water content. It was observed that the stand-up and disked straw treatments reduced soil cover, respectively, by 20 and 74%, during the 53 days of evaluation; the maximum soil temperature was highest for the treatment without straw and weed control and lowest for the stand-up straw; excessive rainfall during the period of this study did not allow for differences in soil water content among the black oat straw management treatments. The soybean emergency rate index was not affected by the different types of black oat straw management, but was lowest in the treatment without straw.