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QUANTIFICAÇÃO DE NUTRIENTES DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL DE UMA ÁREA DE MATA E DE UMA ÁREA DE PASTO EM UMA ZONA RURAL DO DISTRITO FEDERAL - BRASIL

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QUANTIFICAÇÃO DE NUTRIENTES DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL DE UMA ÁREA DE MATA E DE UMA ÁREA DE PASTO EM UMA ZONA RURAL DO DISTRITO FEDERAL - BRASIL Fernanda Regina Moreira Rocha 1,2 ; Daphne Heloisa de Freitas
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QUANTIFICAÇÃO DE NUTRIENTES DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL DE UMA ÁREA DE MATA E DE UMA ÁREA DE PASTO EM UMA ZONA RURAL DO DISTRITO FEDERAL - BRASIL Fernanda Regina Moreira Rocha 1,2 ; Daphne Heloisa de Freitas Muniz 1 ; Nathan de Castro Soares Simplício 2,3 ; Bruno Pereira da Costa Faria 1,2 ; Zélia Malena Barreira Dias 1,3 ; Jorge Enoch Furquim Werneck Lima 1 ; Eduardo Cyrino Oliveira-Filho 1,2 Resumo - Essa pesquisa visou mensurar nutrientes presentes no escoamento superficial, após precipitações em uma área de mata e uma área de pasto na região do Gama - DF. Três calhas foram construídas em uma área de mata ripária e outras três em uma área de pasto (sem presença de mata ripária) no CTZL da Embrapa Cerrados, situado no Gama. As coletas das amostras de água foram feitas logo após precipitações durante três períodos: de janeiro de 2013 a maio de 2013 (1º período); outubro de 2013 a maio de 2014 (2º período); e outubro de 2014 a março de 2015 (3º período). Nas análises foram determinados os íons amônio (NH 4 + ) e potássio (K + ), bem como a dureza da água do escoamento como parâmetros centrais da pesquisa. Foi constatado que nos períodos monitorados praticamente não houve diferenças entre os parâmetros medidos no escoamento das áreas, embora na área de pasto os valores tenham sido maiores. Palavras-chave: Escoamento superficial, água, nutrientes. NUTRIENT QUANTIFICATION IN THE RUNOFF OF A FOREST AREA AND OF A PASTURE AREA IN AN AGRICULTURAL REGION OF FEDERAL DISTRICT - BRAZIL This research aims to quantify nutrients in runoff after rainfall in a forest area and a pasture area in the agricultural region of Gama - DF. Three tracks were built in a riparian area and three in a pasture area (without presence of riparian forest) in CTZL of Embrapa Cerrados, located in Gama. The collection of water samples were immediately made after rainfall for three periods: from January 2013 to May 2013 (1st period); October 2013 to May 2014 (2nd period); and October 2014 to Mar 2015 (3rd period). All analyzes were determined ions ammonia (NH 4 + ) and potassium (K + ) and the hardness of the water flow as the central search parameters. It was found that in monitored periods virtually there was not difference between the parameters measured in the runoff of the both areas, although in the pasture area values were generally higher. Keywords Runnof, water, nutrients. 1 Centro Universitário de Brasília. UniCEUB Embrapa Cerrados Universidade de Brasília. UnB. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1 INTRODUÇÃO A mata ripária, que compõe o Bioma Cerrado, exerce grande papel no ambiente, pois tem importante função, tanto do ponto de vista hidrológico, como ecológico. Sua composição florística é bastante variada sendo identificadas na sua maioria por formações arbóreas. Em contra partida, a pastagem é uma área antropizada e que tem importante papel na pecuária. A composição florística e condições de manutenção dessas áreas também são muito variáveis, mas numa condição de manejo tendem a receber continuamente a liberação de insumos químicos para favorecer o desenvolvimento da vegetação. O escoamento superficial define-se como o ciclo hidrológico que água realiza na superfície do solo, após precipitações (LIMA, 2010). Segundo Chaves e Piau (2008) com o aumento da urbanização e do desmatamento, bem como da intensidade de chuvas, os volumes de escoamento superficial aumentaram exponencialmente na última década. O aumento do escoamento superficial traz consequências que vão desde ampliação de áreas de erosão no solo até a contaminação dos corpos hídricos pelo transporte de nutrientes e contaminantes (KLAPPROTH; JOHNSON, 2009; MENEZES, 2010). O escoamento superficial é um dos responsáveis pela entrada de nutrientes nos ambientes aquáticos, ocasionando o fenômeno da eutrofização (BERTOL et al., 2007). Nesse contexto, o presente estudo visa mensurar os nutrientes no escoamento superficial, após três períodos de chuva em uma área de mata e em uma área de pasto no Distrito Federal, para compreender a importância da cobertura vegetal na qualidade química do escoamento. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS A área escolhida faz parte do Núcleo Rural Ponte Alta situada no Gama, Distrito Federal e está inserida No Centro de Transferência de Tecnologias de Raças Zebuínas com Aptidão Leiteira (CTZL) da Embrapa Cerrados, com média de 320 metros de extensão da margem do Rio Ponte Alta. Para que as coletas fossem realizadas, foi necessário um método que se adequasse a região. O método de Wischemeier e Smith (1978), adaptado por Lima et al. (2013) foi necessário para que houvesse padronização da infraestrutura para a obtenção de dados. Desse modo, foram instaladas seis calhas nessa área, sendo três na área de mata e três em uma área de pasto ao lado da primeira. As calhas foram definidas com dimensões de 2,0 x 1,0 m, acopladas a caixas d água de 500 L para recolhimento da água de enxurrada (Figuras 1A e 1B). As coletas das amostras de escoamento superficial ocorreram após eventos de chuva, tanto no período chuvoso como nos períodos de transição chuva/seca. Análises físico-químicas da água objetivam identificar e quantificar elementos e espécies iônicas presentes nesses compostos e associar os efeitos de suas propriedades às questões ambientais, permitindo a compreensão dos processos naturais ou alterações no meio ambiente. O conhecimento das propriedades físicas e químicas de átomos e moléculas, e de suas interações permite responder a questões como, quais e em que níveis eles podem ser adversos aos ecossistemas e à saúde humana (PARRON et al., 2011). XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2 Figura 1: Calhas coletoras de amostras de escoamento superficial em área de pasto (a) e em área de mata (b). Foto: Jorge Lima (Embrapa Cerrados) Para cada amostra coletada foram realizadas determinações dos parâmetros Amônio (NH 4 + ), Potássio (K + ) e Dureza da Água por meio de utilização do Cromatógrafo Iônico 761 Compact IC, Methrom. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados desse estudo foram obtidos a partir de monitoramento iniciado no ano de O primeiro período foi de janeiro a maio de 2013, o segundo de outubro/2013 à maio/2014, e o terceiro de outubro/2014 à março de Os dados observados para os parâmetros monitorados são apresentados na Figura 2 (a, b, c). Os valores obtidos mostram que com relação ao parâmetro dureza da água do escoamento não houve diferenças entre as áreas de mata e de pasto, o que sugere que a dureza não está sendo influenciada pela vegetação presente, mas provavelmente pelos quantitativos de cálcio e magnésio presentes no solo. Os valores de amônio e o potássio na pastagem justificam-se porque além de serem frequentemente utilizados na adubação e calagem (VILELA et al., 1998), tem importante papel na suplementação nutritiva de bovinos, e consequentemente estão presentes nos resíduos gerados por estes (DETMANN et al., 2005). A amônia, estando em concentrações elevadas, pode causar a morte de peixes e outros organismos aquáticos, em função da sua alta toxicidade (RESENDE, 2002; BERTOL et al., 2007). A detecção de amônio na área de mata está provavelmente relacionada com a decomposição da serapilheira na área de floresta, visto que outros autores mostram a geração do N nesse ambiente (JACOBSON et al.,2011; MEYER III et al., 2011; SOUZA et al., 2013). Do mesmo modo, a presença de matéria orgânica no solo está diretamente relacionada à geração de potássio, tal como mostrado no trabalho de Chambers et al. (1999). Cabe ressaltar que diferenças consideráveis entre os valores observados na mata e no pasto só foram visíveis no 3º período, tanto para amônio quanto para o potássio, possivelmente explicadas pelo aumento na matéria orgânica da serapilheira no período da seca, e aumento no uso de XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3 fertilizantes nos plantios no mesmo período. Esses aumentos puderam ser constatados no escoamento coletado no início do período de chuvas. a b Figura 2 Gráficos das médias dos parâmetros analisados, por período (a, b, c) e por área. c CONCLUSÕES Os dados obtidos no presente estudo mostram que nos períodos monitorados praticamente não houve diferenças entre os parâmetros amônio, potássio e dureza da água, medidos no escoamento das áreas de mata e de pasto. Além disso, foi possível constatar que o escoamento superficial pode ser utilizado como uma ferramenta interessante para estudar a deposição e o ciclo de nutrientes químicos no solo. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) pelo suporte financeiro e institucional dado ao projeto SEG/Embrapa e ao Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo aporte financeiro concedido aos projetos: CNPq /2010-5; CNPq /2011-0; CNPq / Fernanda Regina Moreira Rocha é bolsista PIBIC da cota institucional CNPq/UniCEUB e Zélia Malena Barreira Dias é bolsista PIBIC da cota institucional CNPq/Embrapa. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERTOL, O. J.; RIZZI, N. E.; BERTOL, I.; ROLOFF, G. (2007). Perdas de solo e água e qualidade do escoamento superficial associadas à erosão entre sulcos em área cultivada sob semeadura direta e submetida às adubações mineral e orgânica. Revista Brasileira de Ciências do Solo, 31, pp CHAMBERS, J. C.; BLANK, R. R.; ZAMBUDIO, D. C.; TAUSCH, R. J. (1999). Central Nevada riparian areas: physical and chemical properties of meadow soils. Journal of Range Management Archives. 52(1), pp CHAVES, H. M. L.; PIAU, L. P. (2008). Efeito da variabilidade da precipitação pluvial e do uso de manejo do solo sobre o escoamento superficial e o aporte de sedimento de uma bacia hidrográfica do Distrito Federal. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32(1), pp DETMANN, E.; PAULINO, M. F.; CECON, P. R.; FILHO, S. C. V.; ZERVOUDAKIS, J. T.; CABRAL, L. S.; LEÃO, M. I.; LANA, R. P.; PONCIANO, N. J. (2005). Níveis de proteína em suplementos para terminação de bovinos em pastejo durante período de transição seca/águas: digestibilidade aparente e parâmetros do metabolismo ruminal e dos compostos nitrogenados. Revista Brasileira de Zootecnia 34, pp JACOBSON, T. K. B.; BUSTAMANTE, M. M. C.; KOZOVITS, A. R. (2011). Diversity of shrub tree layer, leaf litter decomposition and N release in a Brazilian Cerrado under N, P and N plus P additions. Environmental Pollution. 159, pp KLAPPROTH. J. C.; JOHNSON, J. E. (2009) Understanding the science behind riparian forest buffers: effects on water quality. Virginia: Virginia Polytechnic Institute and State University, 24p. LIMA, J.E.F.W. (2010). Modelagem numérica do fluxo da água no solo e do escoamento de base em uma bacia experimental em área agrícola do Cerrado. Tese (doutorado), Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, ENC-FT-UNB, Brasília, 312pp. LIMA, E. F. W.; OIVEIRA-FILHO, E. O.; MARTINS, P. R.; SILVA, F. D. M.; SOBRINHO, H. C.; ARAÚJO, L. S.; OLIVEIRA, L.; RODRIGUES, N. G.; OLIVEIRA, N. B. (2013). Instalação de calhas de monitoramento da enxurrada para apoio a estudos hidrológicos no bioma cerrado. Anais do XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Bento Gonçalves, RS. MENEZES, P. H. B. J. (2010). Avaliação do efeito das ações antrópicas no processo de escoamento superficial e assoreamento na bacia do Lago Paranoá. Dissertação de Mestrado. Nº 5. Universidade de Brasília. Brasília, DF. MEYER III, W. M.; OSTERTAG, R.; COWIE, R. W. (2011). Macro-invertebrates accelerate litter decomposition and nutrient release in an Hawaiian rainforest. Soil Biology and Biochemistry, 43, pp XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5 PARRON, L.M.; MUNIZ, D.H.F.; PEREIRA, C.M. (2011). Manual de procedimentos de amostragem e análise físico-química de água. Série Documentos 219, Colombo, Embrapa Florestas. 69p. RESENDE, Á. V. (2002). Agricultura e qualidade da água: contaminação da água por nitrato. Série Documentos 57. Planaltina, DF, Embrapa Cerrados. 29p. SOUZA, A. L. T.; FONSECA, D. G.; LIBÓRIO, R. A.; TANAKA, M. O. (2013). Influence of riparian vegetation and forest structure on the water quality of rural low-order streams in SE, Brazil. Forest Ecology and Management, 298, pp VILELA, L.; SOARES, W. V.; SOUSA, D. M. G.; MACEDO, M. C. M. (1998). Calagem e adubação para pastagens na região do Cerrado. Circular Técnica nº 37. Planaltina, Embrapa Cerrados. 16p. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6
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