Dinâmica da água e do nitrogênio em áreas variáveis de afluência: um estudo de caso em uma microbacia coberta predominantemente por cana-de-açúcar

Autor(es)

Luiz Felippe Salemi

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/STB)
• Data de defesa: 2014-03-20

Membros da banca

Luiz Antonio Martinelli; Sílvio Frosini de Barros Ferraz; Ricardo de Oliveira Figueiredo; Quirijn de Jong van Lier; Humberto Ribeiro da Rocha

• Orientador: Luiz Antonio Martinelli; Jorge Marcos de Moraes

Resumo

O nitrogênio (N) é um nutriente limitante à produtividade na maioria dos agroecossistemas. Contudo, seu uso indiscriminado provoca alterações subtanciais no funcionamento e estrutura dos ecossistemas terrestres e aquáticos, sendo a eutrofização apenas uma dessas consequências. O N dos ecossistemas terrestres atinge os rios, por meio do escoamento superficial (ES), entre outras vias hidrológicas. O ES pode ocorrer por duas possíveis razões: (i) intensidade de chuva excede a capacidade de infiltração e (ii) a capacidade de armazenamento de água no perfil do solo é excedida gerando ES devido à saturação do solo. As zonas de saturação do solo se expandem e se contraem ao longo de um evento de chuva e/ou estação chuvosa seguindo o modelo de áreas variáveis de afluência. É esperado que essas zonas atuaem como áreas de processamento biogeoquímico do N devido à ocorrência à transformação de nitratos em gases nitrogenados como o óxido nitroso (N2O). Este trabalho busca entender a dinâmica da água do solo com foco na variação espacial das áreas de saturação do solo e a dinâmica do N com foco nos fluxos de N2O, sua variabilidade espacial e controles. Para tanto, instrumentou-se, por meio de tensiômetros, lisímetros de tensão, câmaras estáticas, sensores de ES e poços de água subterrânea, três zonas de convergência de fluxos (ZC1, ZC2e ZC3) cobertas por cana-de-açúcar e floresta ripária. Subdividiu-se cada uma delas em três porções (cota inferior; cota intermediária e cota superior onde na ZC1 e ZC2, a cota inferior estava sob floresta ripária e a cota intermediária e superior sob cana-deaçúcar; e na ZC3: cota inferior e intermediária sob floresta ripária e cota superior sob cana-deaçúcar). Tal divisão seguiu um gradiente de área de contribuição e cada uma delas recebeu todo o aparato instrumental referido. O monitoramento hidrológico ocorreu em base semanal de Abril-2011 a Março-2012. As amostragens biogeoquímicas ocorreram onze vezes durante o período referido. As zonas de saturação se formam por dois processos: bottom-up e topdown. Além disso, a existência de uma faixa de floresta ripária mais larga na ZC3 conteve a formação de erosão avançada. Quanto ao N, só houve diferença significativa de fluxos de N2O na ZC3 durante a estação seca onde a cota inferior apresentou maiores fluxos em relação à cota intermediária e superior. O solo argiloso da cota inferior da ZC3 parece ter sido fator essencial para a detecção de diferenças significativas principalmente devido à maior retenção de água e carbono, fatores essenciais para a produção de N2O. Na ZC1 e ZC2 em que diferenças não foram encontradas a provável ausência de fatores que controlam a produção de N2O pode ter sido a razão desse resultado. As ZCs podem ter dinâmica de saturação hídrica similar ao já reportado em regiões temperadas e o tipo de solo (granulometria) tem influência decisiva na emissão de N2O, especialmente durante a estação seca onde o contraste de umidade entre as diferentes tipologias de solo se torna aparente (AU)

• Processo FAPESP: 09/54445-8 - Biogeoquimica do nitrogenio em areas variaveis de afluencia.
• Beneficiário: Luiz Felippe Salemi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado