Transporte de compostos de carbono, nitrogênio e fósforo pelo escoamento da água em solos agrícolas na região sul do Brasil

Abstract

As precipitações intensas são responsáveis pelo transporte de espécies químicas aos corpos de águas superficiais e subterrâneos. A magnitude dos efeitos destes eventos climáticos depende dos atributos físicos e químicos do solo e do manejo agrícola desenvolvido pelos produtores. Na região sul do Brasil, poucos estudos têm sido desenvolvidos no sentido de quantificar o transporte de compostos de carbono, nitrogênio e fósforo pelo escoamento da água, após a ocorrência de precipitações intensas, em áreas agrícolas. Assim, este estudo tem por objetivo determinar as concentrações e as cargas de carbono, nitrogênio e fósforo transportadas pelos escoamentos superficiais e de drenagem em diferentes solos, quando submetidos a condições extremas de precipitação. Foram utilizados 7 lisímetros de drenagem, instalados em quatro bacias hidrográficas dos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, tendo sido efetuadas simulações de chuvas, com intensidades variando entre 29,6 e 176,9 mm h-1. O nitrogênio na forma de nitrato apresentou as maiores concentrações tanto no escoamento superficial quanto no escoamento de drenagem. O nitrogênio na forma de amônio e de nitrito, o fosfato e o carbono orgânico total apresentaram maiores concentrações nas águas do escoamento superficial. As concentrações de carbono foram influenciadas pela estação do ano. As concentrações de nitrato foram influenciadas pela intensidade da precipitação e pelo grau de mobilização do solo. As cargas transportadas pelo escoamento superficial e de drenagem não seguiram o mesmo comportamento das concentrações.

Intense rainfall is responsible for the transport of chemical species to surface water bodies and groundwater. The magnitude of effects of these climatic events depends on the physical and chemical properties of soil and crop management developed by farmers. In southern Brazil, few studies have been developed to quantify the transport of carbon, nitrogen and phosphorus compounds by water flow, after intense rainfall in agricultural areas. Thus, this study aims to determine the concentrations and loads of carbon, nitrogen and phosphorus transported by runoff and drainage flow in different soils, when subjected to extreme rainfall. We used seven drainage lysimeters, installed in four watersheds in the states of Rio Grande do Sul, Santa Catarina and Paraná, Rainfall simulations were performed with intensities ranging between 29.6 and 176.9 mm h-1. The nitrate concentrations were the highest both in runoff and drainage flow. Nitrogen in the form of ammonia and nitrite, phosphate and total organic carbon showed higher concentrations in runoff water. The carbon concentrations were affected by season. Nitrate concentrations were influenced by rainfall intensity and tillage degree of soil. The loads carried by runoff and drainage flow did not follow the same pattern of concentrations.