DRENAGEM PARA AGRICULTURA

1. Terras Úmidas (wetlands) As terras úmidas são áreas com inundações intermitentes. A vegetação que predomina é diferente daquela de áreas sem inundações. Quando os solos se saturam de água, o acesso ao oxigênio atmosférico se restringe e os solos se tornam anaeróbicos. As raízes comuns não podem respirar e a maior parte das plantas não podem viver nestes locais.

1. Terras Úmidas As terras úmidas podem ser de água doce ou salobra - zonas em que a maré leva água salgada (manguezais). As plantas de zonas úmidas apresentam adaptações especiais: Algumas, como os mangues, levam ar a suas raízes através de tubos especiais; Outras realizam parte de seu processo respiratório em ausência de ar. Fabricam um produto não oxidado que se transporta ao alto do tronco para ser oxidado.

1. Terras Úmidas Pneumatóforos: raízes adaptadas de espécie de mangue que surgem na superfície para possibilitar a aeração na zona radicular.

1.1. Características das terras úmidas Várzeas: São terras úmidas de vegetação herbácea; Pântanos: São terras úmidas com árvores e arbustos. Existem muitos tipos de terras úmidas com vegetação variada. O tempo que dura a inundação (hidroperíodo), a profundidade do nível freático e os nutrientes disponíveis determinam o tipo de vegetação.

1.2. Importância ecológica das terras úmidas Nos pântanos se perde menos água que em superfícies abertas de lagos. A adaptação das plantas destas áreas ajuda a manter a área úmida e conservar a água, em especial em regiões planas cercadas por montanhas, que recebem principalmente água de chuva.

1.2. Importância ecológica das terras úmidas Devido ao fato de receberem água de terras altas, as zonas úmidas da bacia atuam como filtros naturais que absorvem (retém) nutrientes, diminuem a turbidez (sólidos em suspensão) e retém microorganismos mortos. As águas servidas podem ser descartadas em várzeas e pântanos, proporcionando assim um tratamento natural.

1.2. Importância ecológica das terras úmidas A diversidade de espécies de plantas nas áreas úmidas é menor que em uma floresta comum, porque no processo evolucionário, apenas aquelas espécies que conseguiram destinar energia para adaptações especiais sobreviveu. A variedade de insetos, pássaros e outros animais, no entanto, é muito maior.

1.2. Importância ecológica das terras úmidas Quando as várzeas e os manguezais recebem nutrientes minerais, a vegetação tende a crescer rapidamente, disponibilizando matéria orgânica nos estuários de rios. A matéria orgânica consumida pela fauna é devolvida na forma de nutrientes minerais ao estuário, quando termina o ciclo de vida destas espécies. As plantas e árvores atuam como amortizadores, mantendo o balanço de nutrientes e matéria orgânica na água que as rodeia.

1.2. Importância ecológica das terras úmidas A vegetação das terras úmidas da costa (manguezais) ajudam reduzir a erosão durante inundações e marés tempestuosas. Plantas e árvores atuam como barreiras, reduzindo os danos produzidos pelos fortes ventos.

2. Terras úmidas e agricultura Em algumas bacias hidrográficas, margeando os cursos d’água no final do seu curso, principalmente, encontramos muitas vezes áreas de várzeas ou de pântanos. Em condições naturais, essas áreas úmidas apresentam excesso de umidade por períodos longos o suficiente para trazer prejuízos à atividade agrícola.

VÁRZEA Localização de área de várzea na parte final de uma bacia hidrográfica

2. Terras úmidas e agricultura Áreas úmidas com drenagem natural lenta ou impedida.

Áreas de várzea do litoral de Santa Catarina utilizadas para cultivo de arroz irrigado por inundação após drenagem.

2.1. Características das várzeas: solos Os solos das várzeas podem ser formados por: deposição de materiais fragmentados transportados pelos cursos d’água; material orgânico ou sedimentos trazidos da encosta pela erosão.

2.1. Características das várzeas: solos Os cursos d’água depositam material granular no lado interno dos meandros e cavam do lado externo, acentuando as curvas e formando novos solos.

2.1. Características das várzeas: solos Quando a água permanece estagnada sobre o material depositado por longos períodos, formam-se solos hidromórficos e orgânicos; A cor do solo indica as zonas de redução ou de oxidação.

2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de drenagem Precipitação; Interceptação; Detenção; Infiltração e Percolação profunda Evaporação e Transpiração Escoamento superficial

2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de drenagem A água proveniente das precipitações chega às partes baixas por escoamento superficial ou percolando pelos poros do solo.

2.2. Eventos do ciclo hidrológico e problemas de drenagem A drenagem natural será rápida via escoamento superficial nas encostas e lenta em partes planas e através da percolação.

2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das várzeas A) Água que infiltra no solo e alimenta o aquífero, elevando o lençol freático. Na vala de drenagem da figura pode-se notar o nível freático bem próximo à superfície.

2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das várzeas Declividade baixa, fazendo com que a drenagem superficial seja lenta. AGRAVANTE: Quando o solo apresenta elevado teor de argila, a permeabilidade pode ser significativamente baixa, tornando a drenagem natural muito lenta.

2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das várzeas c) Diques marginais A deposição de material transportado pelo rio durante as cheias em suas margens, cria extensos diques. Estes diques podem impedir a água que chega à várzea de escoar para o dreno natural da bacia (curso d’ água). Isto pode fazer com que a água fique acumulada por períodos longos.

Formação de dique natural nas margens de um rio.

2.3. Problemas que limitam o uso agrícola das várzeas D) Inundações periódicas devido ao transbordamento de cursos d’água. Transbordamento de curso d’água inundando a várzea http://news.uns.purdue.edu/UNS/images/ladd.runoff.jpeg

2.4. Conseqüências do excesso de umidade O excesso de umidade durante todo o ano ou no período das chuvas, ocasiona:  Redução da intensidade do processo de aeração do solo; Problemas para o trânsito de máquinas e o uso de implementos não adaptados; Acúmulo de sais na zona radicular devido à irrigação com água salina, em regiões semi-áridas.

2.5. Água e aeração do solo Denominamos por aeração, o processo pelo qual os gases consumidos ou produzidos no perfil do solo são permutados pelos gases da atmosfera. Respiração nas raízes + Respiração dos microorganismos do solos Consumo de O2 e Liberação de CO2 RESULTADO: A composição do ar do solo torna-se diferente da composição do ar atmosférico.

2.5. Água e aeração do solo O PROCESSO DE AERAÇÃO DO SOLO REESTABELECE O EQUILÍBRIO ENTRE A CONCENTRAÇÃO DO AR DO SOLO E O AR ATMOSFÉRICO. Mecanismos da aeração: FLUXO DE MASSA - Movimento que ocorre devido à diferença de pressão entre o ar do solo e o ar atmosférico; DIFUSÃO – Movimento que ocorre devido à diferença na concentração de um gás no ar do solo e na atmosfera.

2.5. Água e aeração do solo OBSERVAÇÕES: A difusão do oxigênio na água é 10.000 vezes mais lenta que nos poros com ar; A permeabilidade do meio poroso ao fluxo de massa e à aeração depende do volume de poros com ar e da interconexão entre esses poros; Recomenda-se manter o volume de poros do solo ocupado pelo ar acima de 15%.

2.5. Prejuízos que a aeração inadequada trás às plantas O déficit de O2 e o excesso de CO2 ocasionam os seguintes efeitos: A) Prejuízos à germinação e principalmente à emergência das plântulas; B) Acúmulo de etileno nas raízes e no caule ocasionando degradação dos tecidos radiculares; epinastia e queda de folhas; formação de raízes adventícias no caule; C) Acúmulo de etanol no sistema radicular.

2.5. Prejuízos que a aeração inadequada trás às plantas http://www.euita.upv.es/VARIOS/BIOLOGIA/images/ Figuras_tema14/Figura14_23.jpg http://www.infojardin.com/fotos/displayimage.php?album=2347&pos=12 Epinastia causado por acúmulo de etileno

2.5. Prejuízos que a aeração inadequada trás às plantas O déficit de O2 altera o metabolismo de obtenção de energia dos tecidos da raíz, que muda da respiração (com produção de ATP) para a fermentação (transformação da glicose em etanol). O acúmulo de etanol provoca efeitos de intensidade diferente nas espécies cultivadas. Cita-se a destruição de membranas celulares. EXCEÇÃO: ARROZ E PLANTAS AQUÁTICAS Possuem no caule um tecido com grandes espaços intercelulares (aerênquima), através do qual o O2 vai da atmosfera até as raízes.

2.6. RENDIMENTO DO PROCESSO DE OBTENÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA GLICOSE RESPIRAÇÃO DA GLICOSE EM PRESENÇA DE OXIGÊNIO: C6H12O6 + 6O2 ► 6CO2 + 6H2O + 1270 kJoules 1270 kJ de energia biologicamente utilizável = 38 móis de ATP FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DA GLICOSE C6H12O6 ► 2C2H5OH + 2CO2 + 67kJoules 67 kJ de energia biologicamente utilizável = 2 móis de ATP.

BIBLIOGRAFIA H. T. Odum, E.C. Odum, M.T. Brown, D. LaHart, C. Bersok, J. Sendzimir, Graeme B. Scott, David Scienceman y Nikki Meith. ECOSSISTEMAS E POLÍTICAS PÚBLICAS. http://www.unicamp.br/fea/ortega/eco/index.htm