ABSTRACT Soil erosion from water causes loss of nutrients and organic carbon, enriches the environment outside the erosion site, and results in costs. The no-tillage system generates increased nutrient and C content in the topsoil and, although it controls erosion, it can produce a more enriched runoff than in the conventional tillage system. This study was conducted in a Humic Cambisol in natural rainfall from 1997 to 2012 to quantify the contents and total losses of nutrients and organic C in soil runoff, and to calculate the enrichment rates and the cost of these losses. The treatments evaluated were: a) soil with a crop, consisting of conventional tillage with one plowing + two harrowings (CT), minimum tillage with one chisel plowing + one harrowing (MT), and no tillage (NT); and b) bare soil: one plowing + two harrowings (BS). In CT, MT, and NT, black oat, soybean, vetch, corn, turnip, and black beans were cultivated. Over the 15 years, 15.5 Mg ha-1 of limestone, 525 kg ha-1 of N (urea), 1,302 kg ha-1 of P2O5 (triple superphosphate), and 1,075 kg ha-1 of K2O (potassium chloride) were used in the soil. The P, K, Ca, Mg, and organic C contents in the soil were determined and also the P, K, Ca, and Mg sediments in the runoff water. From these contents, the total losses, the enrichment rates (ER), and financial losses were calculated. The NT increased the P, K, and organic C contents in the topsoil. The nutrients and organic C content in the runoff from NT was greater than from CT, showing that NT was not a fully conservationist practice for soil. The linear model y = a + bx fit the data within the level of significance (p≤0.01) when the values of P, K, and organic C in the sediments from erosion were related to those values in the soil surface layer. The nutrient and organic C contents were higher in the sediments from erosion than in the soil where the erosion originated, generating values of ER>1 for P, K, and organic C. The value of the total losses of nutrients in the form of triple superphosphate fertilizer, potassium chloride, and urea and limestone by water erosion was higher in CT than in NT. For triple superphosphate, the cost of erosion losses was 29 % higher in NT than in CT, while in urea and limestone, the effectiveness of NT in reducing costs was 65 and 50 %, respectively.

A infiltração é a passagem da água por meio da superfície do solo, influenciada pelo tipo de solo e cultivo, pela rugosidade e cobertura superficial e pelo teor de água no solo; ela consome a maior parte da água da chuva e, por isso, é fundamental para o planejamento de práticas conservacionistas de caráter mecânico com o fim de manejar o escoamento superficial. Os objetivos deste trabalho foram determinar a infiltração de água em dois tipos de solo cultivados por meio de diversos tipos de manejo e cultivo, mediante chuvas simuladas com intensidade e duração variadas aplicadas em diferentes épocas, e ajustar o modelo empírico de Horton aos dados de infiltração. Realizou-se este estudo no sul do Brasil, sobre os solos Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico e Cambissolo Húmico alumínico léptico, para avaliar as seguintes situações: no Nitossolo, foram realizadas chuvas simuladas entre 2001 e 2012 e avaliados 31 tratamentos, diferentes em termos de tipo de cultura, direção da semeadura, tipo de haste na máquina semeadora, quantidade e tipo de resíduo cultural e quantidade de dejeto líquido de suínos aplicado; no Cambissolo, foram efetuadas chuvas simuladas entre 2006 e 2012 e avaliados 18 tratamentos, diferentes em termos de tipo de cultura, direção da semeadura e tipo resíduo cultural. O valor constante da taxa de infiltração de água no solo variou expressivamente com o tipo de solo, sendo 30,2 mm h-1 no Nitossolo e 6,6 mm h-1 no Cambissolo, independentemente do sistema de manejo, da época de aplicação e da intensidade e duração da chuva. A infiltração de água no solo ao final da chuva modificou expressivamente com o sistema de manejo, com a época de aplicação e com a intensidade e duração da chuva, cujos valores variaram entre 13 e 59 mm h-1, incluindo os dois solos estudados. A orientação da operação de semeadura em relação ao relevo, o tipo de cultura e a quantidade e o tipo de resíduo cultural influenciou a infiltração de água no solo, pois, no Nitossolo, os valores variaram entre 27 e 43 mm h-1 na semeadura em contorno e na direção do declive, respectivamente, com resíduos culturais de milho, trigo e soja, enquanto, no Cambissolo, a variação foi respectivamente entre 2 e 36 mm h-1 nos cultivos de soja e milho. O modelo de Horton ajustou-se aos valores de taxa de infiltração de água no solo, resultando na equação i = 30,2 + (68,2 - 30,2) e-0,0371t (R2 = 0,94**), para o Nitossolo; e i = 6,6 + (64,5 - 6,6) e-0,0537t (R2 = 0,99**), para o Cambissolo.

Infiltration is the passage of water through the soil surface, influenced by the soil type and cultivation and by the soil roughness, surface cover and water content. Infiltration absorbs most of the rainwater and is therefore crucial for planning mechanical conservation practices to manage runoff. This study determined water infiltration in two soil types under different types of management and cultivation, with simulated rainfall of varying intensity and duration applied at different times, and to adjust the empirical model of Horton to the infiltration data. The study was conducted in southern Brazil, on Dystric Nitisol (Nitossolo Bruno aluminoférrico húmico) and Humic Cambisol (Cambissolo Húmico alumínico léptico) soils to assess the following situations: simulated rains on the Nitisol from 2001 to 2012 in 31 treatments, differing in crop type, sowing direction, type of soil opener on the seeder, amount and type of crop residue and amount of liquid swine manure applied; on the Cambisol, rains were simlated from 2006 to 2012 and 18 treatments were evaluated, differing in crop, seeding direction and crop residue type. The constant of the water infiltration rate into the soil varies significantly with the soil type (30.2 mm h-1 in the Nitisol and 6.6 mm h-1 in the Cambisol), regardless of the management system, application time and rain intensity and duration. At the end of rainfalls, soil-water infiltration varies significantly with the management system, with the timing of application and rain intensity and duration, with values ranging from 13 to 59 mm h-1, in the two studied soils. The characteristics of the sowing operation in terms of relief, crop type and amount and type of crop residue influenced soil water infiltration: in the Nitisol, the values of contour and downhill seeding vary between 27 and 43 mm h-1, respectively, with crop residues of corn, wheat and soybean while in the Cambisol, the variation is between 2 and 36 mm h-1, respectively, in soybean and corn crops. The Horton model fits the values of water infiltration rate into the soil, resulting in the equation i = 30.2 + (68.2 - 30.2) e-0.0371t (R2 = 0.94**) for the Nitisol and i = 6.6 + (64.5 - 6.6) e-0.0537t (R2 = 0.99**) for the Cambisol.

Em regiões de clima subtropical do sul do Brasil, a distribuição das precipitações pluviais é heterogênea, o que conduz a variabilidade temporal do armazenamento de água no solo. Geralmente ocorre excesso hídrico para a videira e, eventualmente, deficiência hídrica. Além disso, na região do Planalto Sul de Santa Catarina existem diferenças nos atributos dos solos, o que conduz a elevada variabilidade espacial. Esses dois fatores influenciam a composição das uvas viníferas. Assim, a análise da variabilidade espaço-temporal auxilia na escolha das práticas culturais, bem como dos solos que são aptos para a videira. Com isso, as áreas aptas podem produzir uva com composição mais adequada para a produção de vinhos de qualidade. Objetivaram-se avaliar a variabilidade espaço-temporal do armazenamento de água em um Cambissolo Húmico alumínico típico, no ciclo reprodutivo da uva Cabernet Sauvignon e relacionar o armazenamento de água com os atributos do solo. A área experimental foi locada num vinhedo comercial com oito anos de idade implantado em São Joaquim, SC. Foi demarcado um grid composto por cinco linhas e sete pontos por linha, espaçados por 12 m, em uma área de 3.456 m². Em cada ponto, distante 0,30 m da videira, foram coletadas amostras com um trado na camada de 0,00-0,30 m para determinar a umidade gravimétrica do solo. As medições foram realizadas semanalmente de dezembro de 2008 a abril de 2009 e quinzenalmente, de dezembro de 2009 a março de 2010. Em dezembro de 2008, foram coletadas amostras com estrutura preservada para determinar a densidade do solo, macro e microporosidade, e amostras com estrutura alterada para quantificar a granulometria e o teor de carbono orgânico do solo. Os resultados foram submetidos à análise estatística descritiva, análise de semivariogramas, diferença relativa média e correlação de Pearson. O armazenamento médio de água no Cambissolo Húmico cultivado com videira em camalhões teve dependência espacial variável, ou seja, quanto menor o armazenamento médio, maior foi o alcance da dependência espacial. A análise temporal indicou que os pontos com maior armazenamento em uma época tiveram menor armazenamento em outra, ocorrendo o mesmo para pontos com maior armazenamento. A diferença relativa é um método simples para identificar, no campo, posições que representam mais adequadamente o armazenamento médio de água no solo em qualquer tempo para determinada área.

In the subtropical regions of southern Brazil, rainfall distribution is uneven, which results in temporal variability of soil water storage. For grapes, water is generally available in excess and water deficiency occurs only occasionally. Furthermore, on the Southern Plateau of Santa Catarina, there are differences in soil properties, which results in high spatial variability. These two factors affect the composition of wine grapes. Spatio-temporal analyses are therefore useful in the selection of cultural practices as well as of adequate soils for vineyards. In this way, well-suited areas can produce grapes with a more appropriate composition for the production of quality wines. The aim of this study was to evaluate the spatio-temporal variability of water storage in a Cambisol during the growth cycle of a Cabernet Sauvignon vineyard and its relation to selected soil properties. The experimental area consisted of a commercial 8-year-old vineyard in São Joaquim, Santa Catarina, Brazil. A sampling grid with five rows and seven points per row, spaced 12 m apart, was outlined on an area of 3,456 m². Soil samples were collected with an auger at these points, 0.30 m away from the grapevines, in the 0.00-0.30 m layer, to determine gravimetric soil moisture. Measurements were taken once a week from December 2008 to April 2009, and every two weeks from December 2009 to March 2010. In December 2008, undisturbed soil samples were collected to determine bulk density, macro- and microporosity, and disturbed samples were used to quantify particle size distribution and organic carbon content. Results were subjected to descriptive analysis and semivariogram analysis, calculating the mean relative difference and the Pearson correlation. The average water storage in a Cambisol under grapevine on ridges had variable spatial dependence, i.e., the lower the average water storage, the higher the range of spatial dependence. Water storage had a stable spatial pattern during the trial period, indicating that the points with lower water storage or points with higher water storage during a certain period maintain these conditions throughout the experimental period. The relative difference is a simple method to identify positions that represent the average soil water storage more adequately at any time for a given area.

Estudos sobre a retenção e disponibilidade de água são escassos para as regiões de clima subtropical ou temperado úmido do hemisfério sul. O objetivo deste estudo foi avaliar as relações dos atributos físicos, químicos e mineralógicos do solo com a retenção e a disponibilidade de água para utilizá-los na geração e validação de funções de pedotransferência (FPTs) pontuais contínuas para solos do Estado de Santa Catarina (SC), sul do Brasil. Foram amostrados horizontes de 44 perfis, em áreas sob diferentes coberturas vegetais e regiões de SC, e determinados a capacidade de campo (CC, 10 kPa), o ponto de murcha permanente (PMP, 1.500 kPa), o conteúdo de água disponível (AD), a condutividade hidráulica saturada, a densidade do solo, a estabilidade de agregados, a granulometria (sete classes), o teor de matéria orgânica e a densidade de partículas. Atributos químicos e mineralógicos foram obtidos da literatura. Realizou-se a análise estatística por meio da análise de correlação de postos de Spearman e da análise de trilha. As FPTs pontuais para estimativa da CC, PMP e AD foram geradas para os horizontes superficiais e subsuperficiais dos solos pela análise de regressão de múltipla, seguida da análise de regressão robusta, utilizando dois conjuntos de variáveis preditoras. Os solos com textura mais fina e, ou, com maior teor matéria orgânica retêm maior conteúdo de água, sendo a matéria orgânica o principal atributo que controla a disponibilidade de água para as plantas nos horizontes superficiais do solo. A análise de trilha evidenciou-se útil no entendimento das relações entre os atributos do solo com a CC, o PMP e a AD. As FPTs geradas estimaram com boa capacidade preditiva a CC e o PMP para todos os horizontes, enquanto a AD foi mais bem estimada por modelos mais complexos e com melhor predição nos horizontes superficiais dos solos de SC.

Studies on water retention and availability are scarce for subtropical or humid temperate climate regions of the southern hemisphere. The aims of this study were to evaluate the relations of the soil physical, chemical, and mineralogical properties with water retention and availability for the generation and validation of continuous point pedotransfer functions (PTFs) for soils of the State of Santa Catarina (SC) in the South of Brazil. Horizons of 44 profiles were sampled in areas under different cover crops and regions of SC, to determine: field capacity (FC, 10 kPa), permanent wilting point (PWP, 1,500 kPa), available water content (AW, by difference), saturated hydraulic conductivity, bulk density, aggregate stability, particle size distribution (seven classes), organic matter content, and particle density. Chemical and mineralogical properties were obtained from the literature. Spearman's rank correlation analysis and path analysis were used in the statistical analyses. The point PTFs for estimation of FC, PWP and AW were generated for the soil surface and subsurface through multiple regression analysis, followed by robust regression analysis, using two sets of predictive variables. Soils with finer texture and/or greater organic matter content retain more moisture, and organic matter is the property that mainly controls the water availability to plants in soil surface horizons. Path analysis was useful in understanding the relationships between soil properties for FC, PWP and AW. The predictive power of the generated PTFs to estimate FC and PWP was good for all horizons, while AW was best estimated by more complex models with better prediction for the surface horizons of soils in Santa Catarina.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos das condições meteorológicas e do tipo de solo sobre características físico-químicas e compostos fenólicos da uva 'Cabernet Sauvignon' (Vitis vinifera). O experimento foi realizado em vinhedo implantado em 2003, enxertado sobre o porta-enxerto 'Paulsen 1103' e conduzido no sistema espaldeira. No vinhedo, foram selecionados dois solos: Cambissolo Háplico e Cambissolo Húmico. O efeito das condições meteorológicas (precipitação e temperatura mínima e máxima do ar) foi avaliado nas safras 2008/2009, 2009/2010 e 2010/2011. Foram determinados os atributos físicos e químicos dos solos, os teores de sólidos solúveis, a acidez titulável e o pH do mosto, bem como o índice de polifenóis totais e dos teores de antocianinas e de taninos da uva. Os fatores solo e as condições meteorológicas (safras) foram arranjados em esquema fatorial 2x3. Com exceção do teor de polifenóis totais, as condições meteorológicas e o tipo de solo afetam as características físico-químicas da uva 'Cabernet Sauvignon', com efeito mais pronunciado das condições meteorológicas do que do tipo de solo. Menores precipitações e maiores amplitudes térmicas favorecem o acúmulo de sólidos solúveis na uva 'Cabernet Sauvignon'. Maiores precipitações favorecem o aumento da acidez do mosto.

The objective of this work was to evaluate the effects of weather and soil type on the physicochemical characteristics and phenolic compounds of the 'Cabernet Sauvignon' grape (Vitis vinifera). The experiment was carried out in a vineyard established in 2003, grafted onto 'Paulsen 1103', and conducted in the cordon system. Two soils were selected in the vineyard: Typic Dystrudepts and Pachic Humudepts. The effect of weather (rainfall, and minimum and maximum temperature) was evaluated in the seasons 2008/2009, 2009/2010, and 2010/2011. Soil physical and chemical properties, soluble solids, titratable acidity and pH of the wort were determined, as well as the index of total polyphenols, and anthocyanin and tannin contents of the grape. The factors soil and meteorological conditions (crop seasons) were arranged in a 2x3 factorial. Except for the total polyphenol content, weather and soil type affect the physicochemical characteristics of 'Cabernet Sauvignon'. The effect of weather is more pronounced than the effect of soil type. Lower rainfall and higher temperature ranges favor the accumulation of soluble solids in the 'Cabernet Sauvignon' grape. Higher rainfall favors the increase of wine acidity.

A compactação causada por atividades antrópicas altera os atributos físicos do solo, causando redução na produtividade e impactos ao ambiente. Muitos estudos sobre esse tema têm sido realizados em solos agrícolas, porém poucas são as informações em áreas com vegetação nativa, nas quais, geralmente, os teores de matéria orgânica são mais elevados. Assim, é oportuno avaliar a relação entre os atributos físicos relacionados à compactação, nessas condições, a fim de estabelecer valores de referência para projetos de recuperação de áreas degradadas em campos naturais ou matas ciliares. Objetivou-se relacionar densidade máxima (DsMáx), umidade ótima de compactação (UOC) e densidade relativa (DR) com os limites de consistência, granulometria e teor de matéria orgânica de solos predominantes do Planalto Sul do Estado de Santa Catarina sob vegetação nativa de clima temperado. Amostras do horizonte A foram coletadas em dois Nitossolos, dois Neossolos e dois Cambissolos. Foram avaliados: a granulometria, a densidade de partícula, o teor de carbono orgânico total, os limites de liquidez, de plasticidade e de pegajosidade, o índice de plasticidade, a densidade máxima, a umidade ótima de compactação, a densidade do solo e a densidade relativa. A DsMáx aumenta com o teor de areia total e areia fina e reduz com os teores de argila e com os limites de liquidez e de pegajosidade. A UOC diminui nos solos arenosos, especialmente naqueles com predominância de areia fina, e aumenta nos argilosos ou com maior teor de carbono orgânico total e dos limites de Atterberg. A UOC variou entre 0,76 e 1,05 vezes o limite de plasticidade, tendo relação direta com o teor de silte, indicando que a umidade ótima de compactação não pode ser avaliada apenas com a determinação do limite de plasticidade de um solo. Os solos de altitude do Planalto Sul de SC têm relação UOC/LP diferente da de solos de outros locais, como consequência dos elevados teores de matéria orgânica desses solos.

The compaction caused by anthropic activities alters the soil physical properties, decreasing productivity and affecting the environment. Many studies on this topic have been conducted in agricultural soils; however there is little information in areas with native vegetation, where, usually, organic matter levels are higher. Thus, it is essential to evaluate the relationship between physical properties related to compaction under these conditions to establish reference values for the revegetation of native grassland or riparian forests. The objective was to relate maximum bulk density (MaxBD), optimum water content for compaction (OWC) and relative density (DR) with the limits of consistency, particle size and organic carbon content of predominant soils on the Southern Plateau of the State of Santa Catarina, Brazil, under native vegetation of temperate climate. Samples of A-Horizon were collected from two Oxisols (Rhodic and Xanthic Kandiudox), two Entisols (Lithic Udorthents and Typic Udipsamments) and two Inceptisols (Pachic Humudepts). The particle size distribution, particle density, total organic carbon content, limits of liquid, plasticity (LP) and stickiness, plasticity index, maximum bulk density (MaxBD), optimum water content (OWC) for compaction, bulk density, and the degree of compactness were evaluated. The MaxBD increases in soils with higher sand and fine sand content, and decreases in soils with higher clay content and higher liquidity and stickiness limits. The OWC decreases in sandy soils, especially those with a predominance of fine sand, and increases in those with higher clay content, total organic carbon and Atterberg limits. The OWC was between 0.76 and 1.05 times the plastic limit, directly related with the silt content, indicating that the optimum moisture content for compaction cannot be measured only by the determination of the plastic limit of a soil. The OWC/LP ratio of soils at higher altitude in the Southern Plateau of Santa Catarina is different from that of soils in other places, as a consequence of the high levels of organic matter and silt in these soils.

O tipo de cultura e a orientação de semeadura em relação ao declive do terreno podem modificar a proporção e o tamanho dos sedimentos transportados na enxurrada, além da relação do teor de C orgânico nos sedimentos e no solo erodido. Este trabalho teve o objetivo de determinar a proporção e o tamanho dos sedimentos transportados pela enxurrada sob taxa constante desta e o teor de C orgânico contido nos sedimentos e no solo erodido, sob duas formas de semeadura das culturas de aveia e ervilhaca. Quatro testes de chuva simulada foram aplicados entre março e novembro de 2006, durante o ciclo vegetativo das culturas, com intensidade constante de 64 mm h-1 e 1 h de duração de cada teste, em Lages, SC, num Cambissolo Húmico com declividade média de 11,9 cm m-1. Os tratamentos eram formados pela combinação de duas culturas e duas orientações de semeadura em relação ao declive. As culturas utilizadas foram aveia (Avena strigosa) e ervilhaca (Vicia sativa); as formas de semeadura eram: mecanizada em linhas em contorno ao declive e mecanizada em linhas paralelas ao declive (morro abaixo). As amostras de enxurrada para a coleta dos sedimentos foram obtidas sob taxa constante de enxurrada, aos 50 min de duração de cada teste de chuva. A aveia reduziu a quantidade de sedimentos na enxurrada em 46 % em relação à ervilhaca, e a semeadura em contorno, em 56 % em relação à semeadura morro abaixo. A proporção de sedimentos na enxurrada foi diminuída em 63 % entre o início e o final do ciclo das culturas. Na classe de menor tamanho dos sedimentos (< 0,038 mm), a aveia aumentou sua proporção em 17 % em relação à ervilhaca, e o contorno os aumentou em 10 % em relação à semeadura morro abaixo. O índice D50 dos sedimentos presentes na enxurrada foi de 0,043 mm na aveia e 0,119 mm na ervilhaca, e de 0,047 mm na semeadura em contorno e 0,117 mm na semeadura morro abaixo. A razão entre o teor de C orgânico dos sedimentos transportados pela enxurrada e o teor de C do solo na camada de 0-2,5 cm foi de 1,39 na aveia e 1,21 na ervilhaca, e de 1,43 na semeadura em contorno e 1,17 na semeadura morro abaixo.

The crop type and seed row direction in relation to the land slope can modify the total amount and size of runoff-transported sediment. They may alter the relation between organic carbon levels in the sediments and the eroded soil. The current study aimed to quantify the sediment size and proportion transported at constant runoff rate and the organic carbon level in the sediments and the eroded soil, under oat and vetch sown in two row directions. Four simulated rainfalls were applied between March and November 2006, during the crop cycle, at a constant intensity of 64 mm h-1 for one hour, in Lages, Santa Catarina, Brazil, to an Inceptisol with a slope of 0.119 m m-1. The treatments consisted of the combination of two crops and two seed row directions in relation to the slope. Oat (Avena strigosa) and vetch (Vicia sativa) were sown mechanically in parallel downhill rows and contour rows of the slope. Runoff sediment was sampled in a set of sieves that collected the constant rate runoff flow for 50 min during each rain test. Oat cropping decreased the amount of runoff-transported sediment by 46 % in comparison to vetch cropping and the contour seed row reduced this by 56 % in relation to downhill seed row. The proportion of sediments in runoff decreased 63 % from the start to the end of the crop cycle. The proportion of the fine size sediment class (< 0.038 mm) was 17 % higher under oat than vetch, and the contour seed row increased the proportion by 10 % in comparison with the downhill seed row. The D50 sediment index in runoff was 0.043 mm in oat and 0.119 mm in vetch; it reached 0.047 mm in the contour and 0.117 mm in the downhill seed rows. The ratio between organic carbon level in sediments and in the 0-2.5 cm soil layer was 1.39 in oat, 1.21 in vetch, 1.43 in the contour and 1.17 in downhill seed rows.

A quantidade e a distribuição de tamanho dos sedimentos transportados pela enxurrada são influenciadas pelo manejo, cobertura e cultivo do solo e pela chuva, entre outros fatores, constituindo-se em aspecto importante no planejamento conservacionista do solo. O objetivo deste trabalho foi quantificar os sedimentos transportados pela enxurrada e relacioná-los com a velocidade de enxurrada, durante o cultivo da soja, em um experimento de chuva simulada sobre um Nitossolo Háplico alumínico típico, nos sistemas de manejo do solo conduzido desde 1998: semeadura direta em solo nunca preparado e com resíduos queimados (SQ); e uma aração e duas gradagens (AG). Nesses tratamentos, cultivaram-se aveia, soja, ervilhaca, milho, aveia, feijão, nabo forrageiro, soja, ervilhaca, milho e soja, nesta sequência, durante cinco anos e meio. Estudou-se um tratamento adicional, em que o solo foi mantido sem cultivo, porém preparado com uma aração e duas gradagens na mesma época de semeadura das culturas nos demais tratamentos (SC). No último cultivo da soja, cinco testes de chuva simulada foram aplicados sobre os tratamentos, com intensidade variando de 63 a 67 mm h-1 e duração de uma hora, 24 h após ter sido aplicada uma chuva (molhamento) com intensidade de 65 mm h-1 e duração suficiente para iniciar a enxurrada. Os sedimentos foram quantificados em amostras de enxurrada coletadas 10 min antes do término de cada chuva simulada. O tamanho de sedimentos foi influenciado pelo sistema de manejo do solo e pela quantidade de chuva: na condição sem cultivo do solo, houve maior quantidade de sedimentos de maior diâmetro do que na condição em que o solo foi cultivado; na condição de solo cultivado, a quantidade de sedimentos de menor diâmetro foi maior do que no solo sem cultivo; e houve tendência de aumentar a quantidade de sedimentos na enxurrada com o aumento do número de chuva simulada, nas diversas condições de manejo do solo e de tamanhos de sedimento. O modelo exponencial ajustou-se aos dados de quantidade e tamanho dos sedimentos e aos de velocidade da enxurrada e cobertura do solo; a quantidade de sedimentos diminuiu com a redução de tamanho destes, e a velocidade da enxurrada diminuiu com o aumento da cobertura do solo. O modelo potencial ajustou-se aos dados de D50 e velocidade da enxurrada, tendo o D50 aumentado com o aumento da velocidade.

Quantity and size distribution of sediments transported by runoff are influenced by soil management, cover and crop systems, and by rainfall, among other factors, representing an important aspect in soil conservation planning. The objective of this study was to quantify runoff sediments and relate them with runoff velocity, during soybean growth, in a simulated rainfall experiment initiated in 1998 on a typical Hapludox, under the following soil management systems: conventional tillage with one plowing plus two diskings (CT) and no-tillage on a never tilled soil with burned residues (NT). In these treatments, the rotation crop systems consisted of oat, soybean, vetch, corn, oats, bean, fodder radish, soybean, vetch, corn, and soybean. An additional treatment with bare soil with one plowing plus two diskings (BS) was also studied. Five simulated rainfall tests were applied to the treatments in the last soybean crop cycle, with an intensity of 63-67 mm h-1 for one hour, 24 h after a pre-wetting rainfall, with an intensity of 65 mm h-1 and long enough to initiate runoff. The sediments were quantified in runoff samples collected 10 minutes before the end of each simulated rainfall test, and were related with the runoff velocity. The sediment size in the runoff was influenced by soil management systems and the rainfall quantity. In the treatment without soil cover (BS), the quantity of coarse sediments was higher than in the treatments with cultivated soil, whereas in CT and NT treatments the quantity of fine-sized sediments was higher than in the BS treatment. More sediments tended to be transported in the runoff with the application of more rainfall events. The sediment quantity transported by runoff was related with the sediment size, fitting to a positive exponential model, while runoff velocity decreased exponentially with increased soil cover. The D50 index was related with other variables, fitting to the potential model and increasing with runoff velocity.

A direção de semeadura influencia a rugosidade da superfície do solo, e, associada à chuva e outras variáveis, como a cobertura do solo pela copa das plantas, provoca a erosão hídrica do solo. Utilizando um simulador de chuvas de braços rotativos, foram feitos, em campo, cinco testes de chuva simulada sobre as culturas de aveia (Avena strigosa) e ervilhaca (Vicia sativa), com intensidade constante de 64 mm h-1, entre agosto e novembro de 2006, para avaliar as perdas de água e solo nos seguintes tratamentos, em duas repetições: semeadura mecanizada de aveia em linhas no sentido paralelo ao declive (AP); semeadura mecanizada de aveia em linhas em contorno no declive (AC); semeadura mecanizada de ervilhaca em linhas no sentido paralelo ao declive (EP); e semeadura mecanizada de ervilhaca em linhas em contorno no declive (EC). O experimento foi conduzido em um Cambissolo Húmico alumínico léptico, com declividade média 0,119 m m-1. A cobertura do solo pela copa das plantas foi maior na aveia do que na ervilhaca até o teste 2 de chuva simulada e maior na ervilhaca nos testes 3 e 4, não tendo variado com a direção de semeadura das culturas e tendo aumentado do início ao final do período de cultivo. O tempo de início da enxurrada foi maior na semeadura em contorno do que na semeadura em direção à pendente, nas duas culturas; o contorno apresentou menor taxa máxima de enxurrada e maior tempo para enxurrada máxima do que a pendente. A concentração de sedimentos na enxurrada diminuiu ao longo dos testes de chuva, tendo sido menor na aveia do que na ervilhaca, tendo sido 52 % menor na semeadura em contorno do que na direção da pendente. As perdas de solo diminuíram ao longo dos testes de chuva. Tais perdas na semeadura em contorno foram 12 % menores na aveia e 56 % menores na ervilhaca do que na pendente. As perdas de água apresentaram o mesmo comportamento das perdas de solo, porém com diferenças de menor magnitude. As perdas acumuladas de solo (PS) aumentaram com a lâmina (LC) e a erosividade (EI30) acumulada das chuvas, entre os testes 1 e 4, segundo as equações: PS = 0,859(1-e-0,0059LC) (R² = 0,99) e PS = 0,832(1-e-0,0004EI30) (R² = 0,99).

The sowing direction influences soil surface roughness, which, combined with rainfall and other variables, e.g., canopy cover, affects soil water erosion. Using a rotating-boom rainfall simulator, five tests of simulated rainfall were applied to black oat (Avena strigosa), and vetch (Vicia sativa), at a constant intensity of 64 mm h-1, between August and November 2006, to assess water and soil loss in the following treatment: mechanized seeding of oats in downslope rows; mechanized seeding of oats along contour lines; mechanized seeding of vetch in downslope rows, and mechanized seeding of vetch along contour lines. The experiment was conducted in two replications on an Inceptisol, with a mean slope of 0.119 m m-1. The canopy cover was greater in oat than vetch until rainfall test 2 and higher in vetch in the tests 3 and 4, with no variation due to the sowing direction of the crops and increasing from the beginning to the end of the growth period. The time until the water started to run off was longer in the treatments with seeding along contour lines than downslope, in both crops; the maximum runoff rate along the contour lines was lower and the time until maximum runoff rate longer. The sediment concentration in runoff decreased over the rainfall tests; it was lower in oat than vetch, and 52 % lower in contour than downslope sowing. Soil loss decreased over the rainfall tests; these losses were 12 % lower in oat and 56 % lower in vetch contour than downslope sowing; the water loss had the same performance as soil loss, although with lower magnitudes. The accumulated soil losses increased with accumulated rain volume (VR) and rain erosivity (EI30), between the first and fourth test, according to the equations: SL = 0.859 (1-e-0.0059VR) (R² = 0.99) and SL = 0.832 (1-e-0.0004EI30) (R² = 0.99).

A perda de nutrientes por erosão hídrica causa empobrecimento do solo e reduz a produtividade das culturas, além de causar contaminação da água. O N solúvel na água de enxurrada é biodisponível, contribui para a eutrofização das águas e, dependendo de sua forma e teor, é tóxico aos organismos aquáticos. Com o objetivo de avaliar os teores de NH4+ e NO3- na água de enxurrada, realizou-se um experimento com chuva simulada, de abril a novembro de 2006, num Cambissolo Húmico alumínico léptico, com preparo convencional. A combinação de três fatores foi estudada: espécie vegetal (cultura), forma de semeadura e teste de chuva simulada. Avaliaram-se as culturas de aveia-preta (Avena strigosa) e ervilhaca-comum (Vicia sativa). As formas de semeadura foram mecanizada em linhas no sentido da pendente do terreno, a lanço, e mecanizada em linhas em contorno no declive. Foram feitos cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante e planejada de 64 mm h-1 e duração de uma hora: os quatro primeiros durante o ciclo de desenvolvimento das culturas e o quinto sobre os resíduos culturais mantidos na superfície do solo. A aplicação de N na forma de uréia em cobertura na aveia imediatamente antes da aplicação do primeiro teste de chuva resultou em maior teor de N-NH4+ na água de enxurrada, do que naquela proveniente do cultivo de ervilhaca, superando os teores aceitáveis para a comunidade aquática. O teor de N-NO3- na água de enxurrada foi maior na semeadura em contorno do que na pendente na presença de resíduos vegetais em decomposição na superfície do solo. Os teores de N-NH4+ e N-NO3- na água de enxurrada diminuíram ao longo do ciclo das culturas, aumentando no teste realizado sobre os resíduos culturais da ervilhaca, onde os referidos teores foram maiores do que sobre os resíduos de aveia.

Where nutrients are lost by water erosion the eroded soil is impoverished and crop productivity is reduced, apart from the water contamination. Soluble N in the runoff is biologically available and contributes to eutrophication of the water and, depending on the form and content in the water, may be toxic to aquatic organisms. In order to evaluate the N content in the form of ammonium and nitrate in the runoff water, an experiment was conducted with simulated rainfall from April to November 2006, on an Inceptisol under conventional tillage. A combination of three factors was studied: crop type, sowing form and simulated rainfall test. The crops black oat (Avena strigosa) and common vetch (Vicia sativa) were studied, as well as the sowing forms: mechanical, along rows in slope direction; broadcast by hand; and mechanized along contour lines; and five simulated rainfall tests, at a constant and planned intensity of 64 mm h-1 and rainfall duration of 1 h. The first four rainfall tests were applied during the crop cycles and the fifth on the crop residues maintained on the soil surface. Nitrogen application to oat as urea cover dressing, immediately before rainfall test 1, resulted in a higher N-NH4+ content in the runoff water from oat than from vetch, exceeding the acceptable level for the aquatic community. Under rainfall on residues in decomposition on the soil surface, the content of soluble N-NO3- in the runoff water was higher in the crops of contour sowing than of slope sowing. The contents of soluble N-NH4+ and N-NO3- in the runoff water decreased from the beginning to the end of the crop cycles, but increased in the rainfall test on vetch mulch, to higher values than in the treatment with oat residue.