Mapa de Classes de Terras para Mecanização no Estado da Paraíba, Notas de estudo de Engenharia Agrícola

Baixe Mapa de Classes de Terras para Mecanização no Estado da Paraíba e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Agrícola, somente na Docsity! UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA Centro de Ciências Agrárias Departamento de Solos e Engenharia Rural Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água CLASSIFICAÇÃO E MAPEAMENTO DAS TERRAS PARA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA DO ESTADO DA PARAÍBA UTILIZANDO SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS Paulo Roberto Megna Francisco AREIA – PB FEVEREIRO – 2010 PAULO ROBERTO MEGNA FRANCISCO CLASSIFICAÇÃO E MAPEAMENTO DAS TERRAS PARA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA DO ESTADO DA PARAÍBA UTILIZANDO SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água da Universidade Federal da Paraíba como parte dos requisitos para a obtenção do título de “Mestre em Manejo de Solo e Água”, Área de Concentração Recursos naturais e Uso da Terra. Orientadores: Dr. Iêde de Brito Chaves Dr. Eduardo Rodrigues Viana de Lima AREIA, PB FEVEREIRO – 2010 “Se um dia tiver que escolher entre o mundo e o amor.... Lembre-se: se escolher o mundo ficará sem o amor, mas se escolher o amor, com ele conquistará o mundo.” Albert Einstein A Professora Maria Ângela Pisani Megna “in memoriam” Dedico AGRADECIMENTOS Ao Pai Criador do Universo, por ter me concedido a oportunidade concluir mais uma etapa da vida eterna. À minha família, em especial à minha avó Professora Maria Ângela Pisani Megna “in memoriam” pelo incentivo, aos meus pais Nércio Francisco e Agueda Pisani Megna Francisco “in memoriam” pela oportunidade da vida e educação, e minha esposa Isabela Pelegrinelli, por acreditar nos meus objetivos, e meus filhos David, Raquel e Thiago pelo sacrifício. Ao meu tio Professor Claudinei Sípoli e sua dedicada esposa Professora Maria Antonieta Pisani Megna Sípoli pelo apoio e carinho desde a nossa juventude para os nossos estudos. Ao amigo e irmão João Odivaldo Puls, pelos conselhos desde a minha juventude. A minha madrinha Constantina Arielo Meiado pelos conselhos valorosos. Ao meu orientador, Professor Iêde de Brito Chaves, pela paciência, dedicação, valorosa orientação e interesse, pois, mesmo afastado pela merecida aposentadoria, deu continuidade ao nosso trabalho. Ao orientador Prof. Dr. Eduardo Rodrigues Viana de Lima, pela paciência, sabedoria e pelo norteamento da pesquisa. A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Manejo de Solo e Água do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba, especialmente aos professores José Ferreira da Costa Filho e Harendra Singh Teotia por acreditarem na minha capacidade e terem me apoiado como também pelos seus preciosos conselhos. A Coordenação deste programa na pessoa da professora Vânia da Silva Fraga pelo carinho, paciência e compreensão. A FAPESQ, pela concessão da bolsa de estudos, sendo de fundamental importância para a realização desta pesquisa. A Fátima Lopes da Embrapa Solos – Rio de Janeiro pela doação do Boletim Técnico e ao meu irmão Eduardo Megna Francisco por me ensinar a utilizar o programa Cad. Aos amigos da Pós-Graduação na pessoa de Talita Freitas Filgueira de Sá, pela amizade sincera. E a todos que de uma forma ou outra contribuíram desta etapa de minha vida. i SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS......................................................................................................... v LISTA DE QUADROS....................................................................................................... vi RESUMO............................................................................................................................ vii ABSTRAT..........................................................................................................................viii 1. INTRODUÇÃO............................................................................................................. 1 2. REVISÃO DE LITERATURA..................................................................................... 3 2.1. O Geoprocessamento........................................................................................ 3 2.1.1. Sistema de informação geográfica..................................................... 4 2.1.2. SPRING - O SIG Brasileiro............................................................... 5 2.1.3. Álgebra de mapas.............................................................................. 6 2.1.4. Planos de informação......................................................................... 7 2.1.5. Modelo numérico do terreno.............................................................. 7 2.1.5.1. Grade triangular.................................................................. 8 2.1.5.2. Grade retangular.................................................................. 9 2.1.6. Grade de declividade.......................................................................... 10 2.2. Imagem SRTM................................................................................................. 11 2.3. Classificações técnicas...................................................................................... 12 2.3.1. Potencial de uso do solo.................................................................... 13 2.3.2. Aptidão agrícola das terras................................................................ 13 2.3.3. Sistema de classificação de capacidade de uso da terra.................... 15 2.3.3.1. Grupos de capacidade de uso.............................................. 16 2.3.3.2. Classes de capacidade de uso.............................................. 16 2.3.3.3. Subclasses de capacidade de uso........................................ 18 2.3.3.4. Unidades de capacidade de uso.......................................... 18 2.4. Mecanização agrícola....................................................................................... 19 2.4.1. Adequação à mecanização................................................................. 20 2.4.2. Possibilidades de melhoramento das terras....................................... 21 2.4.3. Mecanização no Estado da Paraíba.................................................... 22 3. MATERIAL E MÉTODOS.......................................................................................... 26 3.1. Descrição e localização da área de estudo........................................................ 26 3.1.1. Clima e relevo.................................................................................... 26 3.1.2. Regiões geográficas e uso da terra..................................................... 28 iii LISTA DE FIGURAS Figura 1: Arquitetura de um sistema de informação geográfica...................................... 4 Figura 2: Exemplo de operação de integração de informações através de operações algébricas.................................................................................................. 7 Figura 3: Superfície e malha triangular.............................................................................. 8 Figura 4: Representação da declividade............................................................................. 10 Figura 5: Imagem SRTM do Estado da Paraíba............................................................... 12 Figura 6: Exemplo de compartimentos de terras segundo as classes de capacidade de uso................................................................................................................ 17 Figura 7: Alternativa de utilização das terras segundo as classes de capacidade de uso. 18 Figura 8: Mapa de localização do Estado da Paraíba...................................................... 26 Figura 9: Tipos de clima do Estado da Paraíba segundo a classificação de Köppen......... 27 Figura 10: Relevo do Estado da Paraíba......................................... ................................... 28 Figura 11: Regiões geográficas do Estado da Paraíba....................................................... 29 Figura 12: Mapa de solos do Estado da Paraíba............................................................... 30 Figura 13: Fluxograma de trabalho.................................................................................... 37 Figura 14: Mapa de solos do Estado da Paraíba atualizado.............................................. 53 Figura 15: Mapa de classes de terras para mecanização devido à drenagem dos solos do Estado da Paraíba............................................................................................. 58 Figura 16: Mapa de classes de terras para mecanização devido à textura dos solos do Estado da Paraíba............................................................................................. 63 Figura 17: Mapa de classes de terras para mecanização devido à profundidade efetiva dos solos do Estado da Paraíba......................................................................... 68 Figura 18: Mapa de classes de terras para mecanização devido à pedregosidade dos solos do Estado da Paraíba.............................................................................. 73 Figura 19: Mapa de classes de terras para mecanização devido à declividade do Estado da Paraíba.............................................................................................................. 77 Figura 20: Mapa parcial de classes de terras para mecanização do Estado da Paraíba.............................................................................................................. 79 Figura 21: Mapa de classes e subclasses de terras para mecanização do Estado da Paraíba.............................................................................................................. 83 iv LISTA DE QUADROS Quadro 1: Descrição dos critérios da classe de drenagem............................................... 40 Quadro 2: Descrição dos critérios da classe de textura do solo....................................... 41 Quadro 3: Descrição dos critérios da classe de profundidade efetiva do solo.................. 42 Quadro 4: Descrição dos critérios da classe de pedregosidade do solo.......................... 43 Quadro 5: Classes de declividade...................................................................................... 44 Quadro 6: Classes de solos com suas respectivas áreas de ocupação espacial................. 52 Quadro 7: Distribuição das classes de drenagem dos solos no Estado da Paraíba ........... 57 Quadro 8: Distribuição das classes de textura dos solos no Estado da Paraíba................ 62 Quadro 9: Distribuição das classes de profundidade dos solos no Estado da Paraíba....... 67 Quadro 10: Distribuição das classes de pedregosidade dos solos no Estado da Paraíba... 72 Quadro 11: Distribuição das classes de declive no Estado da Paraíba.............................. 74 Quadro 12: Distribuição das classes de impedimentos no Estado da Paraíba................... 80 Quadro 13: Interpretação dos fatores de impedimento à mecanização............................. 81 v LISTA DE TABELAS Tabela 1: Pontos de controle para georreferenciamento da imagem................................. 38 Tabela 2: Chave de interpretação dos graus de impedimento à mecanização agrícola...... 46 1. INTRODUÇÃO Com as ferramentas do sistema de informações geográficas (SIG), que possibilitam a integração de informações provenientes de diferentes bases de dados como cartografia, imagens orbitais e de MNT (Modelo Numérico de Terreno) é possível classificar e mapear as terras visando à orientação do uso adequado de máquinas agrícolas aplicadas ao preparo dos solos. Por essas características, o SIG tem uma aplicação importante em trabalhos como mapeamentos temáticos, classificações técnicas, análise de riscos e gerenciamento ambiental. Atualmente, os levantamentos dos recursos naturais têm se constituído em trabalhos de grande importância na orientação direta da utilização de um determinado recurso, como também para subsidiar os estudos direcionados para o mapeamento e gerenciamento ambiental. Não obstante, através desses trabalhos, pode-se também resgatar e registrar informações de forma rápida e precisa através da pesquisa de produtos cartográficos específicos, gerados por ocasião dos levantamentos. A inadequação do uso das terras tem degradado as características dos solos por não levarem em conta seus fatores limitantes, acelerando o impacto das atividades humanas sobre o meio ambiente. A Paraíba é comumente citada como um dos Estados de piores condições sociais e ambientais do Nordeste. A intensa intervenção humana em seu território, desde os tempos coloniais tem propiciado a degradação acentuada dos seus recursos naturais, originando em áreas climaticamente mais adversas os denominados “núcleos de desertificação”. O crescimento econômico e a exploração do meio rural têm sido constantemente prejudicados pela falta de um planejamento mais realístico, que tenha como base o conhecimento dos recursos naturais e da dinâmica de sua apropriação. Até hoje, assiste-se em nosso país, a ocupação do solo conduzida por pressões populacionais ou econômicas, em total desrespeito a aptidão agrícola das terras. A não adoção de critérios técnicos no planejamento do uso e manejo das terras tem agravado os problemas ambientais. O planejamento agrícola como preceito da política ambiental se constitui num instrumento de fundamental importância no processo de gestão do espaço rural e da atividade agropecuária. Este quando bem aplicado racionaliza as ações, tornando-se instrumento de sistematização de informações, reflexão sobre os problemas e especulação de cenários potenciais para o aproveitamento dos recursos naturais. Lamentavelmente, o homem ao realizar a adaptação das terras para as explorações agrícolas, modifica as características ambientais, normalmente favorecendo a aceleração dos processos erosivos. Neste sentido, constata-se também que é o agricultor, aquele que depende basicamente do solo agrícola para sobreviver que por falta de conhecimentos ou de condições técnicas e financeiras, venha concorrendo para agravar a sua destruição. A intensificação e a irracionalidade do uso de máquinas agrícolas têm potencializado a degradação das terras. Nas últimas décadas, o aumento da produção agrícola e da produtividade e, as consequentes intensificações do uso do solo, têm trazido preocupações relacionadas aos impactos ambientais e à conservação dos recursos naturais. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma classificação e mapear as terras, visando à utilização de máquinas e implementos agrícolas em operações de preparo do solo, para o Estado da Paraíba, através do uso do geoprocessamento. Bem como analisar e espacializar em mapas, as características diagnósticas das classes de solos utilizadas para a classificação. 2. REVISÃO LITERATURA A Carta de Trafegabilidade do Terreno obtida por Sistemas de Informações Geográficas é, segundo Santos e Silva (2004), um documento cartográfico de grande importância para o usuário do campo, pois permite obter orientação técnica para uso racional e adequado de máquinas agrícolas usadas no manejo dos solos. Considerando que em grande parte do território do Estado da Paraíba predomina o clima semiárido, condição em que a ocorrência de chuvas torrenciais é frequente, o uso irracional de máquinas agrícolas, representa um fator de forte impacto ambiental, pois acelera o processo erosivo dos solos. Particularmente, em áreas onde os solos são rasos ou apresentam um forte gradiente textural, condições em que a drenagem e o armazenamento de água do solo são deficientes, provocando aumento do escoamento superficial, o que contribui para acelerar o processo de degradação dos solos. Estas condições são comuns nas áreas hoje denominadas de núcleo de desertificação (PAN - BRASIL, 2005). 2.1. O Geoprocessamento O Geoprocessamento pode ser definido como um conjunto de tecnologias voltadas à coleta e tratamento de informações espaciais para um objetivo específico (Varella, 2004). Segundo Câmara & Medeiros (1996), o termo geoprocessamento denota a disciplina do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da informação geográfica. O geoprocessamento se apresenta como uma tecnologia de custo relativamente baixo e que tem sido utilizada para ajudar na organização do conhecimento adquirido localmente (Pontes, 2002). Esta tecnologia tem influenciado, de maneira crescente, as áreas de cartografia, análise de recursos naturais, transportes, comunicações, energia e planejamento urbano e regional. Bem como, tornado possível automatizar a produção de documentos cartográficos (Câmara & Medeiros, 1996 e Pontes, 2002). 2.1.3. Álgebra de mapas O termo álgebra de mapas se refere ao conjunto de procedimentos de análise espacial, voltado à produção de informação, através da aplicação de funções de manipulação sobre um ou mais mapas. Nessa concepção, a análise espacial é tratada como um conjunto de operações matemáticas sobre mapas, que são tratados como variáveis individuais, e as funções definidas sobre elas são aplicadas de forma homogênea a todos os pontos do mapa (Barbosa et al, 1998). A álgebra de mapas é uma linguagem de consulta e manipulação espacial que realiza operações sobre dados dos tipos: mapa temático, modelo numérico de terreno e imagem. As operações no SIG são de transformação, booleana, condicional, matemática, classificação contínua, vizinhança e reclassificação por atributos. A estrutura é composta de três partes: declarações, que definem os dados dando-lhes um nome e associando-os à sua categoria no esquema conceitual; instanciações, que recuperam-se os dados existentes do banco de dados ou criam-se novos planos de informações (PI) e operações, que realizam as operações da álgebra de mapas (Câmara et al. 1996a). Estas funções utilizam operadores lógicos (booleanos) e permitem realizar cruzamentos entre dois ou mais planos de informação. A operação lógica do tipo A AND B retorna todos os elementos contidos na intersecção entre A e B; A NOT B retorna somente os elementos contidos exclusivamente em A; A OR B retorna todos os elementos contidos tanto em A como em B; A XOR B retorna todos os elementos contidos em A e B não incluídos na intersecção de A e B. O apelo da abordagem Booleana é a sua simplicidade e fácil aplicação, com a combinação lógica de mapas em um SIG diretamente análoga ao tradicional método de sobreposição empregado nas mesas de luz. Porém, na prática pode não ser apropriado atribuir igual importância para cada um dos critérios combinados, as evidências precisam ser ponderadas, dependendo da sua importância relativa. Como exemplo de operação booleana, pode ser citado a determinação de um mapa de aptidão agrícola a partir dos mapas de solo, declividade, precipitação e de um conjunto hipotético de regras (Câmara et al, 2001). Fig. 2. Exemplo de operação de integração de informações atraves de operações algébricas. Fonte: Aronoff (1989). 2.1.4. Planos de Informações Uma das principais vantagens do SIG para planejamento é poder registrar dados, ou conjunto de dados, agrupados por tema, em diferentes planos de informações (PIs). Neste caso, os dados podem ser sobrepostos e apresentados como uma única imagem; ou quando combinados, gerar novos planos de informações. Esta estratégia possibilita a obtenção de uma infinidade de combinações e comparações entre diferentes alternativas de ação (Câmara et al, 2000). Cada plano de informação, também chamados de “layer”, do inglês técnico, representa uma estrutura de agregação de um conjunto de informações espaciais que são localizadas sobre uma região geográfica e compartilham um conjunto de atributos, ou seja, cada PI agrega coisas semelhantes. Como exemplos de PIs podem ser citados os mapas temáticos (mapa de solos, mapa de vegetação), os mapas cadastrais de objetos geográficos ou ainda dados matriciais como cenas de imagens de satélites. Independentemente da representação computacional adotada para tratar o dado geográfico, matricial ou vetorial, cada plano conhece qual a projeção cartográfica da sua componente espacial (Câmara et al, 2000). 2.1.5. Modelo numérico do terreno Um modelo numérico de terreno - MNT (em inglês, DTM = Digital Terrain Model) é uma representação matemática da distribuição espacial de uma determinada característica vinculada a uma superfície real (Araújo et al, 2008). Este foi inicialmente utilizado em projetos rodoviários tendo com base o levantamento de altitudes em uma grade planialtimétrica regular e técnicas fotogramétricas (Oliveira, 2008). De acordo com Pettinati (1983), a criação do modelo matemático de uma superfície consiste no agrupamento de amostras (x,y,z) que descrevem a superfície real, de maneira que todo o conjunto simule de modo ideal o comportamento da superfície original. Para a representação de uma superfície real é indispensável a elaboração e criação de um modelo digital, que pode estar representado por equações analíticas ou uma rede (grade) de pontos, de modo a transmitir ao usuário as características espaciais do terreno (Araújo et al, 2008). No processo da modelagem numérica do terreno além da amostragem, da confecção de grades, também existem os produtos, sendo alguns deles: as imagens, a declividade, o fatiamento, isolinhas, 3D, perfil e volume. A modelagem do terreno pode ser subdividida em duas fases, a amostragem dos dados e a interpolação de seus valores para confecção de diferentes formatos (regular retangular e irregular triangular), utilizadas para representar a forma do terreno (Figura 3). Através do modelo numérico do terreno é possível calcular volumes, áreas, gerar imagens (sombreadas e em nível de cinza), gerar mapas de declividade, dentre outros produtos e representações. Figura 3: Superfície e malha triangular. Fonte: Câmara & Medeiros (1998c). 2.1.5.1. Grade triangular Na modelagem da superfície por meio de grade irregular triangular, cada polígono que forma uma face do poliedro é um triângulo. Os vértices do triângulo são geralmente os pontos amostrados da superfície. Esta modelagem, considerando as arestas dos triângulos, permite que as informações morfológicas importantes, como as descontinuidades calculadas a partir dos 3 pontos que formam cada triângulo considerando uma modelagem por superfícies planas. Já o fatiamento consiste em gerar uma imagem temática a partir de uma grade retangular ou triangular. Os temas da imagem temática resultante correspondem a intervalos de valores de cotas, ou fatias. A definição dos intervalos de cotas ou fatias dependerá da variação dos valores da grade que se deseja destacar. Uma imagem temática resultante do fatiamento da grade permite visualizar o modelo e ser utilizado em operações de análise como as booleanas do tipo cruzamento de dados temáticos (Câmara et al, 1996b). 2.2. Imagem SRTM Os dados altimétricos de superfície da SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) fez parte do projeto de cooperação entre a NASA (National Aeronautics and Space Administration), NGA (National Geospatial-Intelligence Agency), DLR (Agência Espacial Alemã) e ASI (Agência Espacial Italiana) com o objetivo de gerar um Modelo Digital de Elevação (MDE) da Terra, utilizando a técnica de interferometria. (Crepani & Medeiros, 2005). O Projeto SRTM representa a primeira experiência de interferometria à bordo de uma nave espacial. No período de 11 a 22 de fevereiro de 2000, à bordo da Space Shuttle Endeavour, numa altitude de voo de 233 km e uma inclinação de 57º, um conjunto composto por duas antenas coletou 14 Terabytes de dados que permitiram a avaliação do perfil de altitude da superfície terrestre, para criação de modelo digital tridimensional entre as latitudes 60ºN e 58ºS (Crepani & Medeiros, 2004). Está disponível no endereço http://photojournal.jpl.nasa.gov/mission/SRTM? start=10, um mosaico de imagens SRTM da América do Sul no formato Tiff de alta resolução com relevo sombreado e cores representando diferentes altitudes. Para criar uma visão ampla de todo continente Sul Americano a resolução da imagem foi reduzida a 30 segundos de arco (928 metros de norte a sul e variável de leste para oeste). As imagens foram Georreferenciadas em relação aos melhores dados topográficos digitais pré- existentes, do GTOPO30 (Crepani & Medeiros, 2005). A alternativa para se obter imagens fotográficas derivadas de dados SRTM com melhor resolução espacial é utilizar os dados SRTM disponíveis para download gratuito em http://seamless.usgs.gov, na forma de grade de Modelos Numéricos do Terreno com resolução de 90 metros, para criar imagens com melhor resolução espacial a partir do refinamento da grade de MNT no SPRING (Crepani & Medeiros, 2004). Conforme pode ser observado na Figura 5, onde ilustra o mosaico para a área de estudo. A estrutura dos dados permite o uso com aplicativos SIG (Sistemas de Informação Geográfica) ou outro programa de modelagem espacial. O projeto Brasil em relevo realizado pela EMBRAPA Monitoramento por Satélite utilizou como fonte primária os modelos digitais de elevação, originários da missão de mapeamento do relevo terrestre Shuttle Radar Topography Mission (Miranda, 2005). Crepani & Medeiros (2004) utilizaram imagens derivadas de MNT do projeto SRTM para fotointerpretação na geologia, geomorfologia e pedologia em pesquisa realizada no INPE. Figura 5: Imagem SRTM do Estado da Paraíba. 2.3. Classificações técnicas As classificações técnicas, também chamadas de interpretativas, são caracterizadas por utilizarem um pequeno número de atributos para separar os indivíduos em classes e atenderem a um determinado objetivo. No caso da classificação técnica ou interpretativa para o uso e manejo das terras, esta consiste da previsão do comportamento dos solos, sob manejos específicos e sob certas condições ambientais (Steele, 1967, apud Pereira & Lombardi Neto, 2004). É, normalmente, baseada em interpretação de estudos básicos (levantamentos taxonômicos) de solos (Camargo et al., 1987; EMBRAPA, 1999). No Brasil os sistemas de classificações técnicas para fins de levantamento do potencial de uso do solo mais conhecidos e utilizados são de “aptidão agrícola” (Ramalho Filho et al, 1995) e o de “capacidade de uso”, originalmente desenvolvido nos EUA e adaptado às condições brasileiras (Lepsch, 1983). Em termos agronômicos, inúmeros trabalhos apresentam critérios interpretativos para agrupamentos de terras, a saber: em função da aptidão agrícola para determinadas culturas; de acordo com risco de erosão; por necessidade de calagem; com finalidades de irrigação ou drenagem; e em função da capacidade máxima de uso. Para outros fins, as referidas classificações também são de grande utilidade, tais como: geotecnia, construção de aeroportos, engenharia sanitária, taxação de impostos, engenharia rodoviária e ferroviária (Ramalho Filho & Beek, 1995; Lepsch et al, 1991; Freire, 1984). 2.3.1. Potencial de uso do solo A principal exigência para se estabelecer o potencial de uso de um solo decorre de um conjunto de interpretações do próprio solo e do meio onde ele se desenvolve (Ranzini, 1969). Tais interpretações pressupõem a disponibilidade de certo número de informações preexistentes, que têm que ser fornecidas por levantamentos apropriados da área de trabalho, ou de levantamentos pedológicos pré-existentes. Para que as informações contidas nos levantamentos sejam melhores utilizadas, é necessário a partir destes levantamentos, sejam compostos mapas temáticos interpretativos baseados nos critérios da classificação técnica utilizada (Ramalho Filho & Beek, 1995). 2.3.2. Aptidão agrícola das terras O sistema de avaliação da aptidão agrícola, no Brasil, teve início na década de sessenta (Bennema et al, 1964), numa tentativa de classificar o potencial das terras para agricultura tropical. Na sua evolução metodológica, podem ser citadas algumas contribuições como aquelas promovidas por Ramalho Filho (1970), Tomasi et al (1971), Beek (1975) e Ramalho Filho & Beek (1995), dentre outras, apud Pereira & Lombardi Neto (2004). Neste modelo, a avaliação era feita em quatro classes, indicadas para lavouras de ciclos curto e longo, em vários níveis de manejo. Este fato foi inovador, visto que procurava atender às condições de países de agricultura menos desenvolvida, onde diferentes níveis tecnológicos coexistiam lado a lado (Ramalho Filho & Beek, 1995). Este método de interpretação de levantamentos de solos é realizado com base nos resultados de levantamentos pedológicos, apoiado em várias características físico- ambientais, como: solo, relevo, clima e vegetação. 2.3.3.1. Grupos de capacidade de uso Compreende terras que têm como critério de separação a intensidade do uso agrícola, sendo em número de três, representados pelas letras maiúsculas, A, B e C: - Grupo A: terras passíveis de utilização com culturas anuais, perenes, pastagens e/ou reflorestamento e vida silvestre (comporta as classes I, II, III e IV); - Grupo B: terras impróprias para cultivos intensivos, mas ainda adaptadas para pastagens e/ou reflorestamento e/ou vida silvestre, porém cultiváveis em casos de algumas culturas especiais protetoras do solo (compreende as classes V, VI e VII); - Grupo C: terras não adequadas para cultivos anuais, perenes, pastagens ou reflorestamento, porém apropriadas para proteção da flora e fauna silvestre, recreação ou armazenamento de água (comporta a classe VIII). 2.3.3.2. Classes de capacidade de uso As classes de capacidade de uso são em número de oito, convencionalmente representadas por algarismos romanos, de I a VIII. O critério de separação das classes é o grau de limitação ao uso, que aumenta com as classes (Lepsch, 1991). A caracterização das classes de capacidade de uso leva em conta principalmente a maior ou menor complexidade das práticas conservacionistas, que compreendem além das práticas de controle da erosão, as complementares, de melhoramento do solo. Dentro de cada grupo as classes de capacidade de uso podem ser assim, descritas: Grupo A - Classe I: terras cultiváveis, aparentemente sem problemas especiais de conservação; - Classe II: terras cultiváveis com problemas simples de conservação; - Classe III: terras cultiváveis com problemas complexos de conservação; - Classe IV: terras cultiváveis apenas ocasionalmente ou em extensão limitada, com sérios problemas de conservação. Grupo B - Classe V: terras adaptadas em geral para pastagens e/ou reflorestamento, sem necessidade de práticas especiais de conservação, cultiváveis apenas em casos muito especiais; - Classe VI: terras adaptadas em geral para pastagens e/ou reflorestamento, com problemas simples de conservação, cultiváveis apenas em casos especiais de algumas culturas permanentes protetoras do solo; - Classe VII: terras adaptadas em geral somente para pastagens ou reflorestamento, com problemas complexos de conservação. Grupo C - Classe VIII: terras impróprias para cultura, pastagem ou reflorestamento, podendo servir apenas como abrigo e proteção da fauna e flora silvestre, como ambiente para recreação, ou para fins de armazenamento de água. Figura 6. Exemplo de compartimentos de terras segundo as classes de capacidade de uso. Fonte: Santos (2001). Figura 7. Alternativa de utilização das terras segundo as classes de capacidade de uso. Fonte: Santos (2001). 2.3.3.3. Subclasses de capacidade de uso É uma subdivisão das classes, que utiliza como critério de separação das terras, a natureza das limitações. As subclasses são em número de quatro e são representadas por letras minúsculas, que acompanham o algarismo romano representativos de cada classe, são elas: e: limitações pela erosão presente e/ou risco de erosão; s: limitações relativas ao solo; a: limitações por excesso de água; c: limitações climáticas. Por definição, a classe I, por não ter limitação ao uso, não tem subclasses. 2.3.3.4. Unidades de capacidade de uso A unidade de capacidade de uso explicita a natureza das limitações, facilitando o estabelecimento das práticas de manejo. As unidades de capacidade de uso são representadas por números arábicos que acompanham as letras das subclasses, b) Ligeiro: permitem o emprego de máquinas durante todo o ano e apresentam declividade entre 3 a 8%; c) Moderado: terras que permitem o emprego de máquinas durante uma parte do ano e, ou apresentam declividade entre 8% a 20 %; d) Forte: terras que permitem apenas o uso de implementos de tração animal ou máquinas especiais, e, ou apresentam declividade entre 20 a 45%. e) Muito forte: terras que não permitem o uso de máquinas e que, só com muita dificuldade, podem ser utilizadas com implementos de tração animal. A declividade é igual ou superior a 45%. 2.4.2. Possibilidades de melhoramento das terras A maior parte dos obstáculos à mecanização tem caráter permanente, ou apresenta tão difícil remoção que se torna economicamente inviável o seu melhoramento. No entanto, algumas práticas, ainda que dispendiosas, poderão ser realizadas, como é o caso da construção de estradas, drenagem, remoção de pedras, sistematização do terreno e adequação de áreas ao trabalho de máquinas agrícolas (Ramalho Filho & Beek, 1995). Os melhoramentos para o uso de implementos agrícolas, em geral requerem grande emprego de capital, conforme se verifica nos casos de nivelamento de terreno, preparo de terraços e estradas de contorno. Na zona semiárida a pedregosidade e rochosidade restringem ou impedem o uso de máquinas agrícolas. A remoção de pedras superficiais, visando o uso de implementos agrícolas, quando não é feita em larga escala, deve ser aplicada quando for facilmente viável. Esta medida parece tornar-se antieconômica quando feita em larga escala o que não se justifica nas condições atuais do Brasil, onde a terra não é escassa. Não há viabilidade de melhoramento no caso de rochosidade (BRASIL, 1972). A classificação da aptidão agrícola é feita, portanto, com base na viabilidade de melhoramento dos graus de limitação das condições agrícolas das terras. As terras consideradas passíveis de melhoramento parcial ou total são classificadas de acordo com as limitações persistentes, tendo em vista os níveis de manejo considerados. No caso do nível de manejo A, a classificação é feita de acordo com as condições naturais da terra, uma vez que esse nível não implica técnicas de melhoramento. A classe de aptidão agrícola, de acordo com os diferentes níveis de manejo, é obtida em função do grau limitativo mais forte, referente a qualquer um dos fatores que influenciam a sua utilização agrícola: deficiência de fertilidade, deficiência de água, excesso de água (deficiência de oxigênio), susceptibilidade à erosão e impedimentos à mecanização. As terras consideradas inaptas para lavouras têm suas possibilidades analisadas para usos menos intensivos (pastagem plantada, silvicultura ou pastagem natural). No entanto, as terras classificadas como inaptas para os diversos tipos de utilização considerados têm como alternativa serem indicadas para preservação da flora e da fauna, ou algum outro tipo de uso não agrícola (Ramalho Filho e Beek, 1995). Conforme previsto na metodologia de Ramalho Filho & Beek, (1995) a viabilidade de melhoramento das condições agrícolas das terras em suas condições naturais, mediante a adoção dos níveis de manejo B e C, é expressa em quatro classes: Classe 1 - Melhoramento viável com práticas simples e pequeno emprego de capital; Classe 2 - Melhoramento viável com práticas intensivas e mais sofisticadas e considerável aplicação de capital. Essa classe ainda é considerada economicamente compensadora; Classe 3 - Melhoramento viável somente com práticas de grande vulto, aplicadas a projetos de larga escala, que estão, normalmente, além das possibilidades individuais dos agricultores; Classe 4 - Sem viabilidade técnica ou econômica de melhoramento. Não havendo possibilidades de melhoramento do fator limitativo. 2.4.3. Mecanização no Estado da Paraíba Com a revolução industrial e os passos tecnológicos subsequentes, a agricultura alcançou um estágio técnico e científico que possibilitou o aumento da produção sem a necessidade de ampliação da área de cultivo, baseado apenas no aumento da produtividade. Esta fase ficou conhecida como Revolução Agrícola. Após a Segunda Guerra, e com o processo de descolonização em marcha, os países desenvolvidos criaram uma estratégia de elevação agrícola mundial: a Revolução Verde. A chamada Revolução Verde, que teve sua maior força no Brasil, na década de 1970, era baseada no incentivo ao aumento da produção agrícola, utilizando agrotóxicos, fertilizantes químicos, mecanização intensiva e também a facilidade ao crédito agrícola. Como resultado desta chamada Revolução Verde, ocorreu muitos problemas ambientais, como poluição e assoreamento dos rios; o revolvimento intensivo do solo, pela mecanização; a intoxicação dos trabalhadores agrícolas; o êxodo rural ocasionado pela substituição por máquinas e implementos agrícolas; e perca de pequenas áreas de terras devido à inadimplência dos financiamentos bancários (Ushiwata, 2008). O processo de modernização da agricultura brasileira, que teve início a partir dos anos 50, do século passado, com a introdução de um novo padrão tecnológico que somente tomou impulso a partir dos anos 60 (Moreira et al, 2004). No Nordeste brasileiro a constituição do meio mecanizado se deu de forma pontual e pouco densa pela razão do tipo e da natureza das atividades (sobretudo uma agricultura pouco intensiva) como em virtude da estrutura da propriedade as inovações tecnológicas só foram parcialmente absorvidas, alicerçada, sobretudo no trabalho manual na agricultura, evidenciou baixos índices de mecanização (Marcondes, 2009; Sousa, 2006). No Litoral paraibano a modernização agrícola para a produção canavieira e a instalação de destilarias de álcool, boa parte da força de trabalho ficaram por conta das máquinas. Em algumas áreas do Brejo paraibano houve junção do processo produtivo. Muitos engenhos continuaram funcionando, utilizando o homem, como força principal de trabalho, em especial, nas áreas mais acidentadas, em que o relevo impedia o uso de máquinas. Contudo, essa incorporação do progresso técnico propiciado pelo processo de modernização da agricultura ocorreu de forma desigual. Considerando-se o uso de trator como o principal elemento da mecanização da agricultura brasileira, este dado referente à Paraíba pressupõe um processo de modernização bastante modesto (Moreira & Targino, 1997). Segundo Moreira & Targino (1997), a atenuação do processo de modernização da agricultura paraibana em relação ao Centro-Sul do país, pode ser mais bem evidenciado, pelos seguintes indicadores relativos ao ano de 1980: a) apenas 3,8% dos estabelecimentos agropecuários utilizavam adubos químicos; b) o número de arados mecânicos existentes era inferior a 3.000 para um total de 167.485 estabelecimentos rurais (em média, para cada mil estabelecimentos existiam 13,5 arados mecânicos); c) o gasto dos estabelecimentos com defensivos agrícolas correspondia a 1,6% do total de suas despesas; e d) a área irrigada representava apenas 0,4% da área dos estabelecimentos rurais existentes no Estado. Observam aqueles autores, que embora estes valores baixos venham a indicar um grau ainda muito baixo de tecnificação da agricultura paraibana em 1980 quando comparados aos valores existentes em 1970, mostram um expressivo crescimento, em face de intensificação da utilização de processos mecânicos (tratores, arados, colhedeiras) e de insumos químicos (fertilizantes, corretivos, defensivos) induzidos pelas atividades do Proálcool, nas terras da Zona da Mata e no Agreste do Estado, estimulado através da 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Descrição e localização da área de estudo O Estado da Paraíba está localizado na região Nordeste do Brasil, e apresenta uma área de 56.372 km², que corresponde a 0,662% do território nacional. Seu posicionamento encontra-se entre os paralelos 6 0 02’12” e 8 0 19’18” de latitude sul e entre os meridianos de 34 0 45’54” e 38 0 45’45” de longitude oeste. Ao norte limita-se com o Estado do Rio Grande do Norte; a leste, com o Oceano Atlântico; a oeste, com o Estado do Ceará; e ao sul, com o Estado de Pernambuco, como mostra a Figura 8. Figura 8. Mapa de localização do Estado da Paraíba. Fonte: IBGE. 3.1.1. Clima e relevo Relacionando-se clima e altitude é possível se individualizar, de maneira geral, três macrorregiões no Estado da Paraíba: a) Planície Atlântica, englobando a encosta oriental do Planalto da Borborema – o terço leste do Estado, com o clima, segundo a classificação de Köppen, do tipo As′ - Tropical Quente e Úmido com chuvas de outono-inverno (Figura 9). Nesta região as chuvas são formadas pelas massas atlânticas trazidas pelos ventos alísios de sudeste, e a altitude, na planície, inferior a 200 m, pode ultrapassar a 600 m, nos pontos mais elevados dos contrafortes do Planalto (Figura 10). A precipitação decresce do litoral (1800 mm.ano - 1 ) para o interior da região (600 mm.ano -1 ) devido, principalmente, a depressão do relevo, e volta a subir nos contrafortes do Planalto para 1450 mm.ano -1 . Figura 9: Tipos de clima do Estado da Paraíba, segundo a classificação de Köppen. Fonte: Atlas geográfico do Estado da Paraíba b) Planalto da Borborema – a porção central do Estado, com clima do tipo Bsh - Semiárido quente, precipitação predominantemente, abaixo de 600 mm.ano -1 , e temperatura mais baixa, devido ao efeito da altitude (400m a 700m). As chuvas da região sofrem influência das massas Atlânticas de sudeste e do norte; c) Sertão – região que ocupa o terço oeste do Estado, formada pela depressão do rio Piranhas e seus contribuintes, com clima do tipo Bsh Semiárido quente, nas áreas mais baixas (<300 m) e Aw′ – Tropical Quente e Úmido com chuvas de verão-outono, nas áreas mais altas da depressão e em todos os contrafortes e topo do Planalto de Princesa ao sul, divisa com Pernambuco, e na área a oeste, com o Estado do Ceará. Figura 10: Relevo do Estado da Paraíba. Fonte: IBGE. 3.1.2. Regiões geográficas e uso da terra O uso da terra é determinado pelas potencialidades e limitações ambientais. Na Paraíba, devido à baixa latitude, a luz e o calor são fatores abundantes para a produção agrícola. Assim, é a água na forma de chuva, pela sua quantidade e distribuição, que determina as atividades agropecuárias no Estado. As regiões e sub-regiões geográficas do Estado (Figura 10) guardam uma estreita relação com a ocorrência dos solos e a ocupação e uso das terras, dados que podem ser comprovados das informações apresentadas no Levantamento de Solos da Paraíba (Boletim 15) BRASIL (1972), Zoneamento Agropecuário do Estado da Paraíba (PARAÍBA, 1978) e no Atlas Geográfico da Paraíba (PARAÍBA, 1985). Assim, as regiões e sub-regiões geográficas podem ser descritas: Litoral – É a região geográfica formada pelas Várzeas e Tabuleiros, a precipitação varia de 1.000 a 1.800 mm.ano -1 e se distribuem, em grande parte, de fevereiro a agosto. Nas áreas de várzeas e baixadas litorâneas, com exceção das Dunas e dos Mangues, a terra é intensivamente ocupada pela cana-de-açúcar, coqueiros, fruteiras diversas e culturas de subsistência. Nas áreas de Tabuleiros, os solos são originados de sedimentos argilosos da Na área central da depressão, e ao longo da encosta do Planalto a sudoeste, ocorrem os Luvissolos Crômicos Planossólicos com relevo suave ondulado e ondulado, associados à Planossolos Solódico nas áreas mais planas e aos Neossolos Litólicos Eutróficos nas áreas mais declivosas, como pode ser observado na Figura 12. Os Neossolos Litólicos são solos mais rasos e pedregosos e rochosos, associado a Afloramentos de Rochas, predominantes em área de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul, acompanhando a calha do rio Paraíba e a oeste da região, entre as cidades de Itatuba, Alagoa Grande e Campina Grande. Ao norte, na proximidade da cidade de Guarabira, após o rio Mamanguape até o limite com o Rio Grande do Norte, a precipitação é mais elevada e ocorrem solos mais arenosos, planos à suave ondulados (Argissolos Vermelho Amarelo Eutróficos plíntico textura média) associados aos Argissolos Vermelho Amarelo Eutróficos em relevo suave ondulado e aos Neossolos Litólicos em relevo ondulado (Figura 10), onde se ampliam as áreas de cultivo e é comum o plantio de mandioca. Brejos Serranos - compreende as sub-regiões geográficas do Brejo, Agreste e Serras. a) Brejo - O termo brejo é um termo relacionado a áreas úmidas, da encosta oriental do Planalto, onde os totais da precipitação voltam a crescer aos níveis do Litoral (Figura 11). A precipitação chega a ultrapassar os 1.400 mm.ano -1 e a altitude atinge os 600 metros. Apesar do relevo forte ondulado e montanhoso, os solos argilosos (Argissolo Vermelho Amarelo Eutrófico e Nitossolo Vermelhos Eutróficos) e a boa disponibilidade de umidade, dão suporte ao cultivo da cana-de-açúcar, banana, citros, pastagem, fruteiras diversas e culturas alimentares. b) Agreste - contíguo ao Brejo, é uma área de transição para regiões mais secas do interior do Planalto. A precipitação declina aos 800 mm.ano -1 e a altitude varia de 500 a 750 m. É uma região densamente povoada. Os solos predominantes na área mais úmida são os Neossolos Regolíticos Distróficos, polarizada pela cidade de Esperança, onde até pouco tempo era conhecida pelo cultivo da batatinha, hoje feijão e erva doce; na área mais seca, ao norte, ocorrem os Neossolos Regolíticos Eutróficos e os Luvissolos Crômico Litólico, área polarizada pela cidade de Arara, grande produtora de feijão, milho e fava. c) Serras - é a região localizada ao norte, na divisa com o Estado do Rio Grande do Norte, e se estende de leste para oeste. Predominam os terrenos forte ondulados e montanhosos com solos rasos e pedregosos com vegetação de caatinga hipoxerófila (Neossolo Litólico Eutrófico). Em posições de topo aplainado, em altitude próxima a 600 m, ocorrem solos argilosos e profundos (Latossolo Vermelho Amarelo Eutrófico), originados do capeamento terciário, Série Serra de Martins (Figura 12). São áreas mais agrícolas, com vegetação diferenciada das áreas do entorno, conhecidas como Serras de Dona Inês e de Araruna, mais ao leste e mais úmidas, com forte influência das massas oceânicas de sudeste, e depois Serra do Bom Bocadinho e mais para oeste e com maior extensão a Serra de Cuité. Borborema - é a região geográfica que compreende as sub-regiões Cariris de Princesa, Cariris do Paraíba e Curimataú (Figura 11). Com exceção de parte da sub-região do Cariri de Princesa, que fica no terço oeste do Estado, a região da Borborema tem em comum, o clima Semiárido Quente e a sua localização sobre o Planalto da Borborema. a) Curimataú - localizada ao norte, compreende as áreas das depressões das drenagens dos rios Curimataú e Jacú. As cordilheiras das Serras ao norte, divisa com Rio Grande do Norte, e as elevações das regiões do Brejo e Agreste a sudeste, dificulta a circulação das massas úmidas atlânticas de norte e de sudeste fazendo diminuir as precipitações (<400 mm.ano -1 ), e aumentar as temperaturas (>26 0 C), provocando forte aridez. A vegetação é do tipo caatinga hiperxerófila, os solos são rasos e pedregosos (Neossolos Litólicos Eutróficos e Afloramento de Rochas), relevo suave ondulado e ondulado de biotita-xisto, predominando na bacia contribuinte do riacho de Algodão de Jandaíra, área mais seca e pastoril; e o Luvissolo Crômico Vértico relevo ondulado, nas bacias de drenagem do riacho de Barra de Santa Rosa, contribuinte do rio Curimataú, e na bacia do rio Jacú, áreas, que pela fertilidade deste solo, já foram grande produtora de algodão e agave, e hoje, produzem palma forrageira, milho para forragem e culturas alimentares. b) Cariris do Paraíba (Figura 11) compreende em grande parte, a área da bacia de contribuição do açude de Boqueirão, que apresenta a montante, duas bacias contribuintes, a do Alto Paraíba e a do rio Taperoá. É uma área aberta, sobre o planalto, com relevo suave ondulado, altitude variando em grande parte entre 400 m a 600 m, e drenagem voltada para o leste, o que facilita a penetração uniforme das massas atlânticas de sudeste, propiciando temperaturas amenas (<26 0 C), e uma maior amplitude térmica diária. Nas áreas com relevo mais deprimido a precipitação média anual é inferior a 400 mm, aumentando com a altitude no sentido dos divisores da drenagem. Os solos mais representativos é o Luvissolo Crômico Vértico fase pedregosa relevo suave ondulado, predominante em grande parte da região; os Vertissolos relevo suave ondulado e ondulado predominam nas partes mais baixa, no entorno do açude de Boqueirão e os Planossolos Nátricos relevo plano e suave ondulado, ao norte, ao longo da BR-230, trecho Campina Grande - Juazeirinho, na bacia do rio Taperoá. Nas áreas mais acidentadas, ocorrem os Neossolos Litólicos Eutróficos fase pedregosa substrato gnaisse e granito. Em toda a área, a vegetação é do tipo caatinga hiperxerófila. É uma região tradicionalmente pastoril, onde tem predominando a criação de caprinos. Outrora com produção expressiva de algodão e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares. c) Cariris de Princesa – corresponde, no terço médio do Estado, as cabeceiras do rio Paraíba, e no terço oeste, as do rio Piranhas. São áreas mais elevadas (>550m), ao longo da divisa com o Estado de Pernambuco (Figura 11). A precipitação é superior a 600 mm, contudo, a área que corresponde à bacia do rio Paraíba, é mais seca (clima Bsh), apresentando vegetação do tipo caatinga hiperxerófila e predominância de solos Luvissolos Crômicos bem desenvolvidos, em relevo suave ondulado. Pelas limitações climáticas apresenta o mesmo sistema de exploração agrícola, pecuária e agricultura de subsistência. Nas cabeceiras do rio Piranhas, Planalto de Princesa, a altitude ultrapassa os 700m e a precipitação chega aos 900 mm. É área com maior densidade populacional, com produção comercial de feijão, e culturas alimentares de feijão, milho e mandioca. Também produzia algodão e agave. O solo predominante é o Argissolo Vermelho Amarelo orto fase caatinga hipoxerófila, relevo ondulado e forte ondulado, e o Argissolo com textura cascalhenta, associados aos Neossolos Litólicos Eutróficos substratos gnaisse e granitos. Em menor proporção ocorrem Neossolos Regolíticos Eutróficos com fragipan relevo suave ondulado e ondulado e Latossolos Vermelhos Amarelos Eutróficos textura média relevo plano fase caatinga hipoxerófila, próximo à cidade de Teixeira, e Cambissolos Háplicos Eutróficos latossólico relevo forte ondulado, a oeste, no final do planalto, no entorno da cidade de Princesa Isabel. Sertão – Esta região é subdividida em Alto Sertão, Baixo Sertão do Piranhas e Sertão do Seridó. a) O Alto Sertão corresponde à faixa de terra mais a oeste do Estado, ao longo da divisa com o estado do Ceará. Ao sul da região, limite com o estado de Pernambuco, cabeceira do alto rio Piancó, em área mais rebaixada, relevo forte ondulado e montanhoso e caatinga hiperxerófila ocorrem Neossolos Litólicos fase pedregosa e rochosa substrato filito-xisto. Seguindo para o norte, ocorre o maciço da Serra Grande, onde volta a predominar os mesmos solos do Planalto de Princesa, os Argissolo Vermelho Amarelo orto relevo ondulado e forte ondulado e o Neossolo Litólico Eutrófico forte ondulado e montanhoso substrato gnaisse e granito. Da encosta norte da Serra, nasce o rio Piranhas e da oeste, o rio Aguiar e inúmeros tributários do rio Piancó. Após a Serra, a altitude cai abruptamente para menos de 400 m, área de domínio do solo Luvissolo Crômico fase pedregosa associado à Neossolo Litólico fase pedregosa e rochosa em vegetação do tipo caatinga hiperxerófila. Em seguida, a bacia do Rio do Peixe, com ocorrência de Argissolo, Foi utilizado um programa de editoração gráfica, um software para design gráfico e edição, para a conversão do mapa de solos do formato JPG para TIFF para ser importado pelo SPRING. Entre outros programas utilizados, o CAD (Computer Aided Design) foi de grande importância, uma vez que é uma ferramenta utilizada no desenho digital permitindo a representação precisa de diversos dados e informações geográficas, possibilitando assim a sua utilização em conjunto com o SIG (Franco & Rosa, 1998). Outro software utilizado foi o GLOBAL MAPPER, para a geração das curvas de nível. Um software rico em funcionalidades capaz de exibir os mais populares formatos de raster, vetores e dados de elevação. Utilitário de conversão e manuseio de dados, pois converte, edita e permite que se use toda a funcionalidade de um SIG, podendo acessar múltiplas fontes de imagem, mapas topográficos e grids de terreno. Suas principais funcionalidades são: permitir a reprojeção e a exportação em batch, o cálculo de distâncias e áreas, na combinação raster, nos recobrimentos, nas análises espectrais e ajustes de contraste, os cálculos de volume, bem como na capacidade avançada para correção de imagens e geração de curvas de nível (Freire & Paredes, 2007). Para elaboração dos mapas e classificação da imagem foi utilizado o programa SPRING versão 4.3.3, assim como os módulos IMPIMA (visualização da imagem), SCARTA (editor de elementos da carta) e IPLOT (preparar para impressão), com os quais se fez a leitura das imagens para elaboração dos mapas e classificação da imagem, gerou- se o layout dos mapas e foi feita a impressão (Silva, 2006). 3.3. Metodologia A metodologia está resumida nas etapas que estão apresentadas no fluxograma da Figura 13, que, esquematicamente, apresenta os passos metodológicos para obtenção do mapa das classes de terras para mecanização agrícola do Estado da Paraíba. Observa-se que os dados de entrada, para o processamento automático no Programa SPRING, foram o Mapa de Solos da Paraíba (Escala 1:500.000), que após georreferenciado no subprograma SCARTA, foi introduzido no banco de dados; o banco de dados da altimetria, do arquivo SRTM, que após processado no programa GLOBAL MAPPER gerou um arquivo com as curvas de nível; e o arquivo digital do Mapa dos Municípios do IBGE (2001), que serviu para vetorização dos polígonos, atualizando os limites do Estado e das unidades de mapeamento dos solos (mapa de solos atualizado). Figura 13: Fluxograma de trabalho. Os dados de drenagem, textura, profundidade efetiva e pedregosidade foram obtidos dos perfis representativos de cada unidade de mapeamento, extraídos do Boletim de Solos da Paraíba, sendo interpretados e classificados de acordo com o grau de limitação à mecanização (nula, ligeira, moderada, forte, muito forte e extremamente forte) e introduzidos manualmente no SPRING, gerando os respectivos mapas temáticos. De acordo com os critérios da classificação foi realizado manualmente, uma interpretação parcial dos dados, hierarquizando-se os fatores de maiores graus de limitações definidores das classes, e suas origens, definidores das subclasses, obteve-se um mapa parcial de classes de terras para mecanização. O mapa de declividade foi gerado a partir do mapa de curvas de nível, por processo de modelagem por grade triangular, possibilitando a determinação automática da declividade, sua classificação e mapeamento. Sendo realizado um refinamento das áreas não mapeáveis com objetivo de eliminar áreas menores de 3 km 2 . Finalmente, através do programa LEGAL, por operação booleana conforme descrito no Apêndice A, cruzando-se as informações dos mapas de declividade e do mapa parcial de mecanização, obteve-se o mapa final de Classes de Terras para Mecanização. 3.3.1. Mapa de solos O mapa de solos do estado da Paraíba foi obtido no formato de imagem jpg no sistema de projeção policônica e datum Clarke disponibilizada pelo ISRIC - World Soil Information Database, Wagenigen, Holanda em: >http://library.wur.nl/isric/index2.html? url=http://library.wur.nl/WebQuery/isric/3046. Em seguida, foi transformado para o formato TIFF, e aberto no programa IMPIMA, sendo salvo no formato nativo do SPRING (dsc). Para o georreferenciamento do mapa no SPRING, foi utilizado o datum SAD 69 e o sistema de projeção UTM. Sendo após realizada a análise estatística pela equação polinomial de 2. o grau para a correção geométrica da imagem, como pontos de controle foram utilizados as intersecções das coordenadas, conforme são apresentados na Tabela 1, resultando um erro de 65,16 metros fora de sua posição geográfica. Tabela 1: Pontos de controle para o georreferenciamento da imagem Pontos de controle Coordenadas Longitude Latitude 1 36’00 6’00 2 36’30 6’30 3 35’00 6’30 4 38’30 7’30 5 37’00 8’00 6 35’00 7’30 A exatidão do posicionamento define quanto uma imagem com correção de sistema está fora de sua posição geográfica correta, portanto este erro no registro da imagem, que estabelece uma relação entre coordenadas de imagem e coordenadas geográficas, comparado com outros trabalhos, como no realizado por Almeida (2005) apud Santos (2009) onde se encontrou 65,54 metros de erro, apresentando um consistente resultado, pois o pixel da imagem SRTM é de 90 metros, e o erro encontrado foi de 65,16 metros de deslocamento, portanto 0,73% de um pixel em toda a área de estudo. Ainda nesta etapa foi criado um banco de dados georreferenciado para a área de estudo, após foi importado o mapa de solos georreferenciado para o SPRING e vetorizado em tela , sendo em seguida realizada a correção dos limites do mapa de solos pelos limites atuais do IBGE. interpretada para cada solo, conforme a correspondência referente a cada classe de textura (Quadro 2). Quadro 2: Descrição dos critérios da classe de textura do solo Textura do solo % Areia % Argila Imp. à mecanização Arenosa Areia Nula Média >15% <35% Ligeira Siltosa <15% <35% Ligeira Argilosa 35 a 60% Moderada Argilosa 2:1 35 a 60% Forte Muito Argilosa >60% Forte Muito Argilosa 2:1 >60% Muito Forte Fonte: Adaptado de EMBRAPA (2006) e Lepsch (1991) A geração do mapa foi feito no SPRING no módulo SCARTA de onde foram editados aspectos como título, tamanho, texto, escala, legenda, localização, contraste de padrões, cor. Quanto às cores foi adotado o azul claro, verde claro, amarelo, laranja, vermelho, marrom escuro, azul escuro, marrom claro para representar no mapa de impedimentos as classes de impedimentos nula, ligeira, moderada, forte, muito forte, extremamente forte, água e classe especial respectivamente. 3.3.2.3. Mapa de profundidade efetiva do solo A profundidade efetiva é definida como a profundidade na qual, as raízes das plantas penetram livremente no solo à procura de umidade e nutrientes. Esta é um atributo importante para o planejamento do uso agrícola da terra, uma vez que, está relacionada ao desenvolvimento dos sistemas radiculares, ao armazenamento de água no solo e as possibilidades de mecanização agrícola (Fasolo, 1990). Neste sentido, considerando que a profundidade de trabalho da maioria dos implementos agrícolas de preparo convencional do solo é de 40 cm, adotou-se este limite como referência, modificando-se os critérios da classificação proposta por Lepsch (1991) e EMBRAPA (2006), conforme é apresentado no Quadro 3. Para a interpretação dos dados dos perfis, para classificação da profundidade efetiva dos solos, foi considerada a profundidade até o horizonte ou camada onde a presença das raízes foi descrita como sendo igual ou maior que a classe “poucas”, desprezando-se assim, as classes raras e ausentes (Lepsch 1991). Para a elaboração do mapa de profundidade efetiva foi utilizado o arquivo no formato nativo do SPRING (dsc), dos polígonos das unidades de mapeamento dos solos da Paraíba, que serviram como referência para espacialização das classes de impedimento à mecanização devido à profundidade efetiva (Quadro 3). Em listagem dos perfis representativos de cada unidade de mapeamento, utilizando-se a planilha EXCEL, foi introduzido à classe de impedimento interpretada para cada solo, conforme a correspondência referente a cada classe de profundidade (Quadro 3). A geração do mapa foi feito no SPRING no módulo SCARTA de onde foram editados aspectos como título, tamanho, texto, escala, legenda, localização, contraste de padrões, cor. Quanto às cores foi adotado o azul claro, verde claro, amarelo, laranja, vermelho, marrom escuro, azul escuro, marrom claro para representar no mapa de impedimentos as classes de impedimentos nula, ligeira, moderada, forte, muito forte, extremamente forte, água e classe especial respectivamente. Quadro 3: Descrição dos critérios da classe de profundidade efetiva do solo Classificação da Profundidade Profundidade em metros Impedimento à mecanização Muito Profundo > 0,8 Nula Profundo 0,6 a 0,8 Ligeira Moderadamente Profundo 0,4 a 0,6 Moderada Raso 0,2 a 0,4 Forte Muito Raso 0 a 0,2 Muito Forte Fonte: Adaptado de Lepsch et al (1991) e EMBRAPA-CNPS (1999) 3.3.2.4. Mapa de pedregosidade do solo A pedregosidade e a rochosidade são fatores limitantes à mecanização de grande importância, pois restringe as atividades agrícolas, e podem causar sérios prejuízos às máquinas e implementos. Estes são de grande importância e, juntamente com o relevo, fornece os principais subsídios para o estabelecimento dos graus de limitações ao emprego de implementos agrícolas (BRASIL, 1972). Para a avaliação do grau de impedimento a mecanização imposta pela pedregosidade e rochosidade foi adotada as descrições morfológica e analítica dos perfis descritos no Levantamento Exploratório e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraíba. Os limites das classes de pedregosidade: ausente, poucas, muitas, bastante e grande quantidade, conforme a nomenclatura adotada pelo Manual para o Levantamento Utilitário do meio físico e Classificação de terras no sistema de capacidade de uso (Lepsch, 1991) foi modificada para os valores percentuais de 0%, <5%, <20%, <50%, >50%, respectivamente. A interpretação dos percentuais de pedras (cascalho e calhaus) para o enquadramento dos solos foi feita com base nos percentuais analíticos descritos no Boletim N 0 15, para os horizontes ou sub-horizontes até a profundidade de 40 cm, levando-se em conta também, a descrição da ocorrência de pedregosidade descrita para a classe de solo representativa da unidade de mapeamento. Para a elaboração do mapa de pedregosidade foi utilizado o arquivo no formato nativo do SPRING (dsc), dos polígonos das unidades de mapeamento dos solos da Paraíba, que serviram como referência para espacialização das classes de impedimento à mecanização devido à pedregosidade (Quadro 4). Em listagem dos perfis representativos de cada unidade de mapeamento, utilizando-se a planilha EXCEL, foi introduzido à classe de impedimento interpretada para cada solo, conforme a correspondência referente a cada classe de pedregosidade (Quadro 4). A geração do mapa foi feito no SPRING no módulo SCARTA de onde foram editados aspectos como título, tamanho, texto, escala, legenda, localização, contraste de padrões, cor. Quanto às cores foi adotado o azul claro, verde claro, amarelo, laranja, vermelho, marrom escuro, azul escuro, marrom claro para representar no mapa de impedimentos as classes de impedimentos nula, ligeira, moderada, forte, muito forte, extremamente forte, água e classe especial respectivamente. Quadro 4: Descrição dos critérios da classe de pedregosidade do solo Classificação da Pedregosidade % de presença de pedras Impedimento à mecanização Ausente 0 Nula Poucas < 5% Ligeira Muitas < 20% Moderada Bastante < 50% Forte Grande Quantidade > 50% Muito Forte Fonte: Adaptado de BRASIL (1972) e Lepsch (1991) 3.3.2.5. Mapa de declividade Para a geração do mapa de declividade inicialmente foi utilizado um mosaico digital do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) da NASA, na escala de 1:500.000 Tabela 2: Chave para interpretação do grau de impedimento à mecanização agrícola Classes de Impedimento Declividade % Pedregosidade % Profundidade Efetiva (m) Textura Drenagem Nula 0-3 Ausente 0 > 0,8 Arenosa Fortemente/ Acentuadamente Ligeira 3-6 Poucas < 5% 0,6 a 0,8 Média/Siltosa Bem Drenada Moderada 6-12 Muitas < 20% 0,4 a 0,6 Argilosa Moderadamente Forte 12-20 Bastante < 50% 0,2 a 0,4 Argilosa 2:1/ Muito Argilosa Imperfeitamente Muito forte 20-40 Grande Quantidade >50% 0 a 0,2 Muito Argilosa 2:1 Mal Drenada Extremamente Forte >40 - - - - - Fonte: Adaptado de BRASIL (1972); Ramalho Filho & Beek (1995); SNLCS Manual Classificação de Solos; Lepsch et al. (1991); EMBRAPA-CNPS (1999). 3.3.3.1. Classificação de terras para mecanização – pressupostos A classificação proposta neste trabalho corresponde a uma interpretação técnica- interpretativa, que visa grupar tipos de solos em relação à adequação a prática de preparo convencional mecanizado, sem considerar variações de condições climáticas e, ou, alternativas outras de uso e preparo de solo. Aplicada a um levantamento de solos do nível exploratório-reconhecimento, os resultados obtidos incorporam as abstrações impostas por este tipo de trabalho. Baseada em atributos da terra facilmente obtidos ou estimados, relacionados à prática de preparo de solo mecanizada, a classificação proposta, pretende, de forma preliminar e exploratória, ser uma ferramenta técnica auxiliar, norteadora de práticas agrícolas mecanizadas para o Estado da Paraíba. À aplicação desta classificação admite os seguintes pressupostos: 1. A ordenação e o enquadramento das terras devem ser feitos, segundo a adequação ao preparo convencional para o plantio de culturas anuais, utilizando-se arado e grade de discos e trator de média potência, máquinas e equipamentos, mais comumente utilizados na agricultura do Estado; 2. A profundidade limite, adotada para avaliação do grau de impedimento a mecanização, devido à pedregosidade e a textura, é de 40 cm, por se considerar que este é o alcance máximo de penetração dos referidos implementos no solo; 3. A profundidade efetiva e não a profundidade do solo foi considerada como parâmetro de avaliação para a mecanização, mais pelo efeito de conservação do solo, do que pelas condições de resistência a mecanização; 4. Os valores limites das classes relativas à declividade são adotados da classificação conservacionista de Capacidade de Uso, considerando-se que estas classes têm uma relação direta com o grau de dificuldade de trabalho com máquinas agrícolas; 5. A drenabilidade do solo foi obtida da descrição pedológica do perfil, independente das variações climáticas, relativas à duração e a frequência da precipitação e da capacidade de armazenamento de água do solo; 6. Unidades de mapeamento, na maioria dos casos, representam associações de classes de solos. A interpretação dos atributos diagnósticos para o enquadramento das terras foi feito para a classe de solo representativa de cada unidade de mapeamento. Com o cruzamento com as classes de declividade, unidades de mapeamento foram fracionadas gerando algumas classes e subclasses falsas de terras para mecanização, uma vez que, quase sempre, variações de declividade representam mudanças de classes de solo, não identificadas por esta metodologia. 3.3.3.2. Definição das classes e subclasses de terras para mecanização A classificação de terras para mecanização é composta de dois níveis categóricos, classes e subclasses. A exemplo da Classificação de Capacidade de Uso das Terras (Lepsch et al, 1991), as Classes de Terras para Mecanização são definidas pelo mais alto grau de limitação imposto por um, ou mais, atributo diagnóstico. As classes de terras para mecanização são em número de seis, e são representadas por números romanos, de I a VI, sendo assim, definidas por este trabalho: Classe I – São terras que não apresentam nenhuma restrição ao preparo mecanizado, apresentando um grau de limitação à mecanização nula, para todos os atributos diagnósticos considerados na classificação. Ou seja, declividade inferior a 3%, ausência de pedras, profundidade efetiva superior a 80 cm, textura arenosa e drenagem forte a acentuada. Classe II – São terras que apresentam um ou mais atributos diagnósticos com um grau de limitação considerado ligeiro. Ou seja, declividade entre 3% a 6%, poucas pedras na superfície ou até 5% da massa do solo, profundidade efetiva entre 60cm e 80cm, textura média/siltosa e bem drenado. Classe III – São terras que apresentam um ou mais atributos diagnósticos com um grau de limitação considerado moderado. Ou seja, declividade entre 6% a 12%, muitas pedras na superfície ou até 20% da massa do solo, profundidade efetiva entre 40cm e 60cm, textura argilosa e moderadamente drenado. Classe IV – São terras que apresentam um ou mais atributos diagnósticos com um grau de limitação considerado forte. Ou seja, declividade entre 12% a 20%, bastante pedras na superfície ou até 50% da massa do solo, profundidade efetiva entre 20cm e 40cm, textura muito argilosa ou argilosa 2:1 e imperfeitamente drenado. Classe V – São terras que apresentam um ou mais atributos diagnósticos com um grau de limitação considerado muito forte. Ou seja, declividade entre 20% a 40%, grande quantidade de pedras na superfície ou mais de 50% da massa do solo, profundidade efetiva de 0cm e 20cm, textura muito argilosa 2:1 e mal drenada. Classe VI - São terras que apresentam declividade superior a 40%, independente do grau de limitação dos demais atributos diagnósticos. As Subclasses são subdivisões das Classes, e especificam a natureza, ou naturezas, dos seus fatores limitantes. A representação da subclasse é feita utilizando-se letras minúsculas, em seguida do número da classe, obedecendo a seguinte ordem hierarquicamente de representação: declividade (d), profundidade (p), pedregosidade (s), textura (t) e drenabilidade (a). A classe I, como não tem fator limitante, não tem subclasse. A classe VI, obrigatoriamente, tem a declividade como fator limitante, em grau extremamente forte. As demais classes apresentam subclasses, sendo representados, apenas, os três primeiros fatores limitantes, na ordem decrescente do grau de limitação. Para um mesmo grau de limitação, é obedecida a seqüência da ordenação dos fatores limitantes, apresentada acima. Para representar fatores limitantes, em diferentes graus de limitação, utiliza-se uma, ou mais vírgulas. Exemplos: IVdsa: subclasse com fatores limitantes de mesmo grau de limitação, forte; IVds,a: subclasse com fatores declividade e pedregosidade em grau forte e drenabilidade, moderado, e Outras unidades de mapeamento possíveis de serem corrigidas foram as áreas de ocorrência dos Latossolos (LVd1, LVd2, LVe2 e LVe3), situadas nas regiões Serras e Brejo (Figura 11). Estas são unidades de mapeamento simples, formadas apenas por uma classe de solo, o Latossolo, que tem como característica, ser normalmente planos, muito profundos, muito porosos, acentuadamente ou fortemente drenados (EMBRAPA, 1999a). No caso da ocorrência destes solos na Paraíba, que ocupam a posição de topo aplainado de serras, contrastando com o relevo das escarpas, os seus limites, foram facilmente identificados. Para estes solos ocorreu uma diminuição da área mapeada, de 36,41 Km 2 , que corresponde a uma redução percentual de 12,5% da área anteriormente mapeada, como se pode observar no Quadro 6. Alterações dos limites do Estado, devido à atualização do mapa de solo pelo mapa dos municípios do IBGE de 2001, promoveram alterações de áreas de unidades que ocorrem ao longo das divisas do Estado. Unidade de Planossolo que ocorre na divisa com o Rio Grande do Norte, a nordeste, diminuiu em 13,4% e Areias Quartzosas (AM - Marinhas Distróficas, AMd - Dunas e AQd - Distróficas), próximo ao litoral, em 8,3%; unidades de Luvissolos associados à solos Litólicos relevo forte ondulado, que ocorrem ao longo das divisas, nas regiões do Cariri e Sertão, sofreram redução de área de 3,5%. Área de Cambissolos (Ce1) que ocorrem sobre o planalto de Princesa, no Cariris de Princesa, na divisa com o Estado de Pernambuco, aumentaram em 11,8%. Quadro 6. Classes de solos com suas respectivas áreas de ocupação espacial Classes de solos N. o de Polígonos Área Anterior Área atual Diferença km 2 % km 2 % km 2 % Areias Quartzosas (AM - Marinhas Distróficas, AMd – Dunas e AQd - Distróficas) 8 1256,7 2,23 1152 2,04 -105 -8,3 Bruno não Cálcico (NC) 18 22160 39,31 21386,5 37,9 -773 -3,5 Cambissolo (Ce - Eutrófico) 3 430 0,76 480,6 0,85 51 11,8 Latossolo (LVd-Latosol Vermelho Amarelo Distrófico e LVe-Latosol V.A. Eutrófico) 8 291,2 0,52 254,8 0,45 -36 -12,5 Litólico (Re - Eutróficos) 122 14130,5 25,07 15325 27,16 1194 8,5 Planossolo (PL - Solódico) 1 87,5 0,15 75,8 0,13 -12 -13,4 Podzol Hidromórfico (HP) 1 275 0,49 274,6 0,49 -0,4 -0,1 Podzólico Vermelho Amarelo (PV e PE - Equivalente Eutrófico) 33 10022,7 17,8 10015,7 17,75 -7 -0,1 Regossolo (REd Distrófico e REe Eutrófico) 11 2009,2 3,56 1983,2 3,51 -26 -0,1 Solonetz Solodizado (SS) 7 3495 6,2 3435,7 6,09 -59 -1,7 Solos Aluviais (Ae - Eutróficos) 1 150 0,26 145,5 0,26 -4 -3 Solos Gley Distróficos (HGd - Indiscriminado) 2 64 0,11 60,9 0,11 -3 -4,8 Solos Indiscriminados de Mangue (SM) 9 140 0,25 134 0,24 -6 -4,3 Terra Roxa Estruturada (TRe - Eutrófica) 2 292,5 0,52 296,3 0,52 4 1,3 Vertissolo (V) 4 1462,5 2,59 1367,9 2,43 -95 -6,5 Águas interiores 105 0,18 35,9 0,07 -69 -65,8 Total Geral 230 56372 100 56424,5 100 52,5 0 Fonte: BRASIL (1972) Figura 14. Mapa de solos do Estado da Paraíba atualizado. transição entre as regiões do Brejo e Agreste Acaatingado e o Latossolo Amarelo Distrófico argissólico de Cuité. A classe Moderada de impedimento à mecanização corresponde aos solos descritos como Moderadamente Drenados (Quadro 7), que ocupam 11.548 Km 2 , correspondendo a 20,46% da área do Estado. São eles os Luvissolos Hipocrômico Órtico típico (Tco), com caráter planossólico, segundo BRASIL (1972), do Agreste Acaatingado e os Argissolos Vermelho Amarelo (PVAd), com A proeminente e relevo forte ondulado a montanhoso, da região do Brejo Paraibano. Nas regiões do Curimataú são representantes o Planossolo Háplico Eutrófico típico (Sxe), classificados como Bruno Não Cálcico vértico (BRASIL, 1972) e o Neossolo Litólico Eutrófico típico (RLe), originados de biotita-xisto, que também ocorre em relevo forte ondulado, nas proximidades da cidade de Picuí, na região do Seridó. Na região do Sertão, a classe Moderada de impedimento à mecanização, devido à drenagem, está representada pelos Neossolos Litólicos originados de filito e xisto, que se distribuem ao longo da encosta do planalto de Princesa, na área de transição para Baixo Sertão de Piranhas, na bacia do rio Piancó, estendendo-se do município de Patos a cidade de Conceição, no Alto Sertão, no extremo sudoeste do Estado (Figura 15). A classe Forte de impedimento à mecanização devido à drenagem corresponde aos solos descritos como Imperfeitamente Drenados, que ocupam no Estado, uma área de 15.916 Km 2 , que corresponde a 28,2% do território paraibano. Para Cavalcante et al. (2005) solos imperfeitamente drenados da região semiárida são normalmente pouco profundos e apresentam horizontes subsuperficiais com má condição física, associados a elevados teores de sódio trocável. Em grande parte, os solos desta classe de impedimento, encontram-se na região do Cariris do Paraíba, nas bacias do Alto Paraíba e Taperoá, representados pelos Luvissolos Crômico vértico, anteriormente denominados de Bruno Não Cálcico vértico (BRASIL, 1972) e o Planossolo Nátrico Órtico típico, denominados de Solonetz Solodizado, em BRASIL (1972). No Alto Sertão os solos descritos como imperfeitamente drenados são representados pelos Vertissolo Cromado Órtico solódico (Vco), de Souza, e o Planossolo Nátrico Órtico típico (Solonetz Solodizado), de Uiraúna. E na região do Baixo Sertão de Piranhas e Seridó, os Luvissolos Crômicos Órticos típicos. Como classe Especial, em termos de drenagem, foram consideradas as áreas de mangue e dunas. Quadro 7: Distribuição das classes de drenagem dos solos no Estado da Paraíba Classes de Drenagem Classes de Impedimentos à Mecanização Tipo de solo Localização Área (km2) Área (%) Fortemente/ Acentuadamente Nula RQo Litoral 10.541,00 18,7 PAd Litoral e Agreste RRe Agreste RLe Borborema/Sertão/Cariris/Serras PVAd Borborema RRd Borborema e Sertão CXbe Cariris de Princesa PVAe Bem drenada Ligeira PAd Litoral 18.167,00 32,2 PVe Brejo/Agreste LAd Serras RRe Agreste Acaatingado/Serras/Curimataú/ Sertão do Seridó RLe TCo Alto Sertão/Baixo Sertão/ Cariris de Princesa PVAe Moderadamente Moderada TCo Agreste Acaatingado 11.548,00 20,46 PVAd Brejo TPo Curimataú RLe Curimataú/Sertão/Baixo Sertão/ Alto Sertão Imperfeitamente Forte SNo Cariris do Paraíba/Alto Sertão 15.916,00 28,2 TPo Cariris de Princesa Vco Alto Sertão Mal drenada Muito Forte - - 0 0 Especial 217 0,38 Água 35 0,06 Total 56.424,00 100 Figura 15. Mapa de classes de terras para mecanização devido à drenagem dos solos do Estado da Paraíba. por solos que apresentam teores de argila igual ou maior que 60%, ou de 35% a 60% de argila de atividade alta, em algum horizonte ou sub-horizonte superficial, até 40 cm de profundidade. A classe textural Forte de impedimento à mecanização devido à textura na região do Litoral, que de acordo com a classificação utilizada foram considerados os solos Argiloso 2:1 e/ou muito Argiloso, ocorre nos Neossolos Flúvicos argilosos, das várzeas dos rios Paraíba e Mamanguape. Na região do Agreste Acatingado a classe Forte de impedimento à mecanização está relacionada à ocorrência do Luvissolo Crômico Planossólico, que ocorrem nas bacias dos rios Mamanguape, Gurinhem e acompanha a área a margem esquerda do rio Paraíba, até o sopé do Planalto da Borborema, no município de Ingá. Este solo embora apresente um horizonte A, com textura franco arenosa, a franco argila arenosa, este é pouco espesso e muitas vezes ausente, devido à erosão. Neste caso, o horizonte argílico subsuperficial, com argila de atividade alta, é quem determina a resistência à mecanização. Em área contígua, já nos contraforte da Borborema, adentrando na região do Cariris do Paraíba a classe forte de textura é representada pelos Vertissolos, Ebânico de cores cinza escuras, e Cromado, de cores avermelhadas. Estes solos são caracterizados por apresentarem argilas expansivas, serem muito plásticos e pegajosos (BRASIL, 1972) dificultando assim, a utilização de equipamentos mecânicos para práticas de preparo e cultivo. Vertissolo Cromado também ocorre na região do Alto Sertão, abrangendo as áreas sedimentares dos rios Piranhas e do Peixe, nas proximidades da cidade de Souza. Outro solo representativo da classe Forte de Textura é o Luvissolo Crômico relevo suave ondulado e ondulado, que ocorre associado à Neossolos Litólicos e Luvissolo Crômico vértico e ocupa uma grande área das regiões do Alto Sertão e Baixo Sertão de Piranhas. Este tem representação também na região dos Cariris de Princesa, cabeceiras do rio Paraíba, na divisa com o Estado de Pernambuco. Da mesma forma, que os Luvissolos do Litoral, estes solos apresentam um horizonte A superficial, de pouca espessura, expondo assim, o horizonte subsuperficial argílico as práticas de mecanização. No Estado da Paraíba a ordem dos Argissolos corresponde à terceira ordem mais abrangente. A de textura arenosa ou média desses solos facilita seu preparo para o plantio, contudo, nos de textura argilosa em superfície e, especialmente nos de argila de atividade alta, que, a maior consistência (> adesão, coesão, plasticidade e pegajosidade) se reflete em maior dificuldade no preparo do terreno para o plantio, especialmente para os agricultores que só dispõem de tração animal. Quadro 8: Distribuição das classes de textura dos solos no Estado da Paraíba Classes de Textura Classes de Impedimentos à Mecanização Tipo de solo Localização Área (km2) Área (%) Arenosa Nula 15.365,00 27,24 Média/Siltosa Ligeira RLq Alto Sertão/ 7.913,00 14,02 RLe Sertão do Seridó/ Rre Cariris de Princesa CXve RRq Brejos RQo PVAd RQo Litoral PAd PACd Argilosa Moderada PVe Alto Sertão/ 22.030,00 39,05 Baixo Sertão do Piranhas/Brejos PAd Litoral PVAe Cariris de Princesa/Brejos/Agreste Acaatingado TCo Baixo Sertão Piranhas TPo Cariris do Paraíba SNo Sertão do Seridó/Cariris do Paraíba/Curimataú Argilosa 2:1/ Muito Argilosa Forte RUve Litoral 10.864,00 19,25 TPo Agreste Acaatingado VEo Cariris do Paraíba/Alto Sertão VCo RLe Alto Sertão/Baixo Sertão do Piranhas/Cariris de Princesa TCo Muito Argilosa 2:1 Muito Forte - - 0 0 Especial 217 0,38 Água 35 0,06 Total 56.424,00 100 Figura 16. Mapa de classes de terras para mecanização devido à textura dos solos do Estado da Paraíba. Luvissolos Crômicos (TCo) e Hipocrômicos (TPo), órticos e típicos, ou com caráter litólico, vértico ou planossólico, que se localizam, predominantemente, sobre o Planalto da Borborema e em grande parte do Baixo Sertão do Piranhas (Figura 17), ocorrendo também em áreas do Alto Sertão e do Seridó. Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodão e serem particularmente susceptíveis a erosão, encontram-se bastante degradados, representando na Paraíba, as áreas com mais altos graus de desertificação (Sá e Angelotti, 2009). Ainda, nesta classe de profundidade efetiva encontram-se os Planossolos Nátrico Órtico (SNo), que ocorre entre os municípios de Soledade e Campina Grande e no Alto Sertão, no vale do Rio do Peixe; os solos Neossolos Litólicos (RLe) originados de biotita- xisto do Seridó, na região polarizada pelo município de Picuí, e os originados de gnaisse e granito, que ocorrem em várias unidades localizadas nas encostas orientais do Planalto da Borborema, na região do Agreste Acaatingado, e nas regiões do Curimataú e Serras. A classe Muito Forte de impedimento à mecanização compreende os solos da classe Muito Raso, ou seja, com profundidade efetiva inferior a 20 cm. Na Paraíba, foram classificados como representante desta classe, os solos Neossolos Litólicos Eutróficos com A fraco, textura média, (RLe) originados de filito e xisto (BRASIL, 1972), que ocupam uma área de 3.736 Km 2 , correspondente a 6,62% do Estado. Estes solos ocorrem nas encostas do Planalto de Princesa, em relevo forte ondulado e montanhoso e nos terrenos contíguos, suave ondulados e ondulados do vale do rio Piancó, na região do Baixo Sertão do Piranhas, estendendo-se as cabeceiras do rio, no extremo sudoeste do Estado, sul da região do Alto Sertão. Os Neossolos Litólicos são solos pouco desenvolvidos, que apresentam o horizonte A, assente diretamente sobre a rocha ou sobre um horizonte C ou Cr, e devem apresentar um contato lítico dentro de 50 cm da superfície do solo (EMBRAPA, 2006). Estudando a área com a ocorrência desses solos, Fasolo et al (EMBRAPA, 2002) observa que, em áreas mais declivosas, além da diminuição da profundidade, ocorre também maior ocorrência de afloramentos de rochas, aumentando as limitações ao uso e manejo agrícola. Quadro 9: Distribuição das classes de profundidade dos solos no Estado da Paraíba Classes de Profundidade Efetiva Grau de Impedimentos à Mecanização Tipo de solo Localização Área (km2) Área (%) Muito Profundo Nula RQo Litoral 9.185,00 16,28 PAd Fte Brejos/Agreste Acaatingado PVAd PVe RLe Sertão do Seridó LAd Curimataú/Serras PVAd Cariris do Paraíba PAd LAd Cariris de Princesa PVAe CXbe RQo RRq Profundo Ligeira PVAd Tabuleiros/Agreste Acaatingado 635 1,12 Moderadamente Profundo Moderada RUve Litoral 14.748,00 26,14 TPo Agreste Acaatingado/Curimataú RLe Sertão/Borborema PVAe Cariri de Princesa/Alto Sertão/ Baixo Sertão VCo Alto Sertão Raso Forte TPo Cariris do Paraíba 27.868,00 49,4 RLev TCo Cariris do Paraíba/ Baixo Sertão do Piranhas SNo Cariris do Paraíba/Curimataú RRe Sertão do Seridó/Brejos RLe Muito Raso Muito Forte RLe Alto Sertão/Baixo Sertão do Piranhas/ 3.736,00 6,62 CXve Cariris de Princesa Especial 217 0,38 Água 35 0,06 Total 56.424,00 100 Figura 17. Mapa de classes de terras para mecanização devido à profundidade efetiva dos solos do Estado da Paraíba. foram intensivamente cultivados, pelo sistema algodão x gado x lavoura alimentar, predominante das regiões semiáridas do Estado, até os anos setenta do século passado (Carvalho, 2009). Por esta razão, são áreas que apresentam níveis elevados de degradação, a exemplo do núcleo de desertificação do Seridó, onde predominam a ocorrência dos Luvissolos, caracterizado como de grau severo de desertificação (Sá e Angelotti, 2009). A classe Ligeira de limitação à mecanização devido à pedregosidade abrange uma área de 6.230,00 Km 2 , que corresponde a 11,04% da área do Estado. A classe Ligeira admite até 5% de pedras em horizontes a sub-horizontes até 40 cm de profundidade. Esta classe está representada por diferentes solos, de diferentes graus de desenvolvimento e textura, que ocorrem nas mais diversas regiões do Estado. A exemplo dos solos da classe Vertissolo Cromado Órtico (VEo), que ocorrem nos municípios de Queimadas e Boqueirão da região do Cariris do Paraíba e em Souza, na região do Alto Sertão; da classe Planossolo Nátrico Órtico (Campina a Soledade); Luvissolo Crômico Órtico típico (SNo), de Fagundes e Arara; a Terra Roxa Estruturada de Alagoa Grande, reclassificada por Campos e Queiroz (2006) como Argissolo Vermelho Eutrófico abrúptico (PVe); Neossolo Litólico Eutrófico com A fraco textura arenosa e/ou média de gnaisses e granito (RLe), de Belém e Tacima; e o Argissolo Vermelho Amarelo orto, relevo ondulado, que ocorre no município de Princesa Izabel, sobre o Planalto de Princesa. Finalmente, a classe Nula de impedimento à mecanização devido à pedregosidade, que abrange uma área de 14.020,00 Km 2 , que corresponde a 24,85% da área do Estado, que é representada por solos que não apresentam ocorrência de pedras no perfil até 40 cm de profundidade. Observa-se este atributo nos solos mais profundos e intemperizados dos Tabuleiros; em grande parte da região do Agreste Acatingado, com a ocorrência dos Luvissolos Crômicos planossólicos (TPo) associados à Planossolo Háplico Eutrófico solódico (SXe). E também, os Argissolos Vermelho Amarelo do Brejo, e os órticos, que ocorrem sobre o Planalto de Princesa e no Alto Sertão, além dos Neossolos Regolítico do Agreste da Borborema e de outras unidades de mapeamento que ocorrem nas mais diversas regiões geográficas de clima semiárido, no Estado. Fernandes et al, (1998) em sua pesquisa na Bacia do Seridó entre os municípios de Picuí, Frei Martinho e nova Palmeira onde ocorre solos Litólicos Eutróficos, possuindo relevo fortemente ondulado, com muita pedregosidade e afloramentos rochosos, nos diz que são áreas inaptas ao uso agrícola, pois apresentam limitações muito fortes, principalmente pela escassez de precipitações na região, além da pequena profundidade desses, relevo movimentado, muita pedregosidade e rochosidade descartando-se, portanto, qualquer possibilidade de utilização agrícola ou pecuária, destinando-se então à preservação. Quadro 10: Distribuição das classes de pedregosidade dos solos no Estado da Paraíba Classes de Pedregosidade Graus de Impedimentos à Mecanização Tipo de solo Localização Área Área (%) (km2) Ausente Nula RQo Litoral 14.020,00 24,85 PAd SXe Agreste Acaatingado TPo PVAd Brejos RLe Sertão do Seridó LAd PVe Alto Sertão SNo CXbe/CXve Cariris de Princesa/Curimataú RQo PVe/LAd Poucas Ligeira PVe Agreste Acaatingado 6.230,00 11,04 SNo Cariris do Paraíba VEo RLe PVAe Cariris de Princesa VCo Cariris do Paraíba/Alto Sertão Muitas Moderada RLe Cariris do Paraíba/ Serras/Curimataú/Sertão do Seridó/Cariris de Princesa 11.260,00 19,96 TCo/SNo Curimataú/Seridó/Cariris de Princesa/Alto Sertão/Baixo Sertão Bastante Forte RLq Agreste Acaatingado 17.930,00 31,78 TPo Borborema/Sertão do Seridó/Baixo Sertão/Cariris do Paraíba/Cariris de Princesa/Alto Sertão TCo PVe Alto Sertão/Baixo Sertão do Piranhas RLe Cariris de Princesa/ Sertão do Seridó/Baixo Sertão Grande Quantidade Muito Forte RLe Serras/Curimataú/Agreste/Sertão do Seridó/Cariris de Princesa/Cariris do Paraíba/Alto Sertão/Baixo Sertão/Sertão do Seridó 6.730,00 11,93 RLq Curimataú/Sertão do Seridó Especial 217 0,38 Água 35 0,06 Total 56.424,00 100 Figura 18. Mapa de classes de terras para mecanização devido à pedregosidade dos solos do Estado da Paraíba de classes de declividade, para classificação e mapeamento de solos, considerando que o relevo é um atributo importante na distinção das classes de solos. Figura 19. Mapa de classes de terras para mecanização devido à declividade do Estado da Paraíba. 4.8. Mapa de classes e subclasses das terras para mecanização Pelos parâmetros aqui utilizados para avaliação das terras para o uso de máquinas agrícolas no preparo do solo, observa-se no Quadro 12 que 49,61% das terras da Paraíba apresentam um grau de impedimento Forte a mecanização (classe IV), e 32,35%, grau Muito forte (classe V), compreendendo estas duas classes a 81,96% da área do Estado. Em grande parte, a ocorrência destas classes de terras está nas regiões semiáridas do Estado (Figura 21), sendo representadas pelos solos Neossolos Litólicos, Luvissolos Crômicos e Argissolos Vermelho Amarelo, normalmente, compreendendo suas fases rasas, declivosas e/ou pedregosas. E também, em alguns casos, solos com horizontes B argilosos, muito argilosos ou nátricos dentro dos 40 cm de profundidade, como no caso dos Planossolos Solódicos e Vertissolos, como se pode observar no mapa de solos do Estado (Figura12). Quadro 12: Distribuição das classes de impedimentos no Estado da Paraíba Classe de Mecanização Grau de Impedimento Área (km 2 ) Área (%) I Nulo 972,00 1,72 II Ligeiro 2.157,00 3,82 III Moderado 6.730,00 11,93 IV Forte 27.995,00 49,61 V Muito Forte 18.253,00 32,35 VI Extr. Forte 317,00 0,57 Total 56.424,00 100,00 Considerando os dados apresentados no Quadro 13, pode-se observar que, para a classe IV de mecanização, que apresenta grau de limitação forte, os atributos diagnósticos mais prováveis de serem seus fatores determinantes são a profundidade efetiva, que ocorre em 49,4% das terras do Estado, seguida da pedregosidade 31,78% e drenagem, 28,2%. Já para a classe V, de grau muito forte de limitação, é a declividade o principal fator determinante da classe (Quadro 13), ocorrendo em 16, 4% das terras do Estado seguida da pedregosidade com 11,94%. A classe VI apresenta grau de limitação extremamente forte a mecanização, sendo determinada apenas pela restrição de declividade, representadas por terras com mais de 40% de declividade. Para a base de dados e metodologia utilizada neste trabalho, esta classe abrange na Paraíba uma área de 317 Km 2 , que compreende a 0,57% da área do Estado, Quadro 12. As áreas onde predominam a ocorrência desta classe de terras estão relacionadas aos contrafortes do Planalto de Princesa, transição para depressão sertaneja, onde ocorrem solos Neossolos Litólicos em relevo forte ondulado a montanhoso originado por filito e xisto e em linha de serra de quartzito que se inicia no Alto Sertão e adentra o Baixo Sertão de Piranhas, no sentido oeste-leste, cruzando a calha do rio Piancó, onde se encontra a barragem Coremas, a maior do Estado. Observam-se também algumas unidades desta classe, em áreas isoladas de serras no Baixo Sertão do Piranhas e Seridó e nas serras de Umbuzeiro e Natuba, encosta oriental sul do Planalto da Borborema, área dissecada pelo rio Paraíba, onde ocorre a predominância de Neossolos Litólicos fase pedregosa rochosa, relevo forte ondulado a montanhoso, substrato gnaisses e granito. Quadro 13: Interpretação dos fatores de impedimento à mecanização Classe Grau Fatores de impedimento à mecanização Drenagem Textura Prof. Efetiva Pedregosidade Declividade % Área Índice % Área Índice % Área Índice % Área Índice % Área Índice Nula 0 0,187 0 0,273 0 0,163 0 0,2486 0 0,214 0 Ligeira 1 0,322 0,322 0,140 0,140 0,011 0,011 0,1105 0,1105 0,342 0,342 Moderada 2 0,205 0,410 0,391 0,782 0,262 0,524 0,1997 0,3994 0,214 0,428 Forte 3 0,282 0,846 0,192 0,576 0,494 1,482 0,3178 0,9534 0,056 0,168 Muito Forte 4 0 0 0 0 0,066 0,265 0,1194 0,4776 0,164 0,656 Extr. Forte 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0,006 0,030 Outras - 0,004 - 0,004 - 0,004 - 0,004 - 0,004 - Total 1,000 1,578 1,000 1,498 1,000 2,282 1,000 1,940 1,000 1,624 A classe III de terras para mecanização, que apresenta um grau de limitação moderado, determinado por um ou mais atributo diagnóstico, abrange 11,93% do território do Estado, compreendendo uma área de 6.730 Km 2 (Quadro 12). Confrontando o mapa da Figura 21, com o mapa de classes de solos do Estado, Figura 12, pode-se observar que esta classe de terra para mecanização é representada por diversos tipos de solos, com grau moderado de limitação devido a um ou mais dos seus atributos diagnósticos, que ocorrem nas mais diversas regiões do Estado. São representantes desta classe os Argissolos que ocorrem sobre o planalto de Princesa e no Alto Sertão, e unidades do Agreste Acaatingado e do Litoral; Neossolos Litólicos em relevo suave ondulado e ondulado de gnaisses e granito, do norte do Alto Sertão e da região do Curimataú; unidades de Neossolo Regolítico por sobre o planalto da Borborema, nas regiões do Cariris de Princesa, Seridó e Agreste; o Latossolo Amarelo de Cuité e unidades em Neossolo Quartzarênico do Litoral. Faz parte também desta classe de mecanização o Espodossolo Ferrocárbico Órtico típico, antigo Podzol Hidromórfico, da região sul do Tabuleiro. As classes I e II, com limitações Nulas e Ligeiras à mecanização, apresentam áreas de 1,72% a 3,82% do Estado, respectivamente. Ocorrem com maior frequência nos solos arenosos e textura média do Litoral, em condições de relevo plano e suave ondulado dos Tabuleiros. Em Argissolos do Agreste Acaatingado e Curimataú e em áreas de Neossolos Regolíticos mais profundos e de relevo plano à suave ondulado, sobre o planalto da Borborema, nas regiões do Agreste, Seridó e Cariris de Princesa; e em unidades de Cambissolo Háplico ao longo do planalto de Princesa, ao longo da divisa com o Estado de Pernambuco. Uma análise conjunta dos fatores de impedimentos à mecanização pode ser feita pelos dados do Quadro 13. Para cada classe de impedimento à mecanização é obtido um índice, que é o produto entre o valor numérico do grau de limitação pela área de ocorrência, expressa pela razão percentual de ocorrência de cada classe. A somatória dos índices das classes de impedimento dá o índice de intensidade de impedimento de cada atributo estudado. Sendo assim observa-se que é a Profundidade Efetiva, com índice de 2,282, o atributo diagnóstico de maior intensidade de impedimento à mecanização. Particularmente devido apresentar a maior área de solos rasos (20 cm a 40 cm), grau forte de impedimento, em 49,61% das terras do Estado. Em seguida vem a pedregosidade com um índice de 1,94 seguida dos demais atributos com valores entre 1,62 e 1,49.