Técnicas de bioengenharia para Revegetação de taludes no brasil

1Técnicas de bioengenharia para revegetação ...
Boletim Técnico CBCN, n. 1, 2010
CENTRO BRASILEIRO PARACONSERVAÇÃO DA
NATUREZAEDESENVOLVIMENTOSUSTENTÁVEL
BOLETIM TÉCNICO CBCN
No
001
TÉCNICAS DE BIOENGENHARIA PARA
REVEGETAÇÃO DE TALUDES NO BRASIL
Laércio Couto
Wantuelfer Gonçalves
Arnaldo Teixeira Coelho
Cláudio Coelho de Paula
Rasmo Garcia
Roberto Francisco Azevedo
Marcus Vinicius Locatelli
Tatiana Gontijo de Loreto Advíncula
Juliana Margarido Fonseca Couto Brunetta
Cristiane Alves Barbosa Costa
Luis Carlos Gomide
Pedro Henrique Motta
Viçosa – Minas Gerais
2010
ISSN: 2177-305X

COUTO, L. et al.2
INFORMAÇÕESGERAIS
O Boletim Técnico CBCN é o veículo de divulgação técnico-científica do Centro
Brasileiro para Conservação da Natureza e Desenvolvimento Sustentável que publica
trabalhos no campo da conservação da natureza e do desenvolvimento sustentável.
Editor Chefe: Gumercindo Souza Lima
Editor Assistente: GuidoAssunção Ribeiro
Comissão Editorial
Presidente:Antonio Lélis Pinheiro; Vice Presidente: Rasmo Garcia; Membros: Antônio
de Arruda Tsukamoto Filho (UFMT), Carlos Antônio Alvares Soares Ribeiro
(UFV), Cláudio Coelho de Paula (UFV), Eduardo Antônio Gomes Marques (UFV),
Elias Silva (UFV), Ésio de Pádua Fonseca (UEL), João Luis Lani (UFV), Jorge
Alberto Gazel Yared (CBCN), José Geraldo Mageste (UFVJM), João Carlos de
Carvalho Almeida (UFRRJ), Juliana Margarido Fonseca Couto Brunetta (CBCN),
Júlio Cesar Lima Neves (UFV), Laci Mota Alves (FATEC Presidente Prudente),
Luiz Carlos Couto (UFVJM), Omar Daniel (UFGD), Roberto Azevedo (UFV),
Rodrigo Silva do Vale, (UFRA); Wantuelfer Gonçalves (UFV)
Coordenação de Edição: ICONE – Instituto para o Conhecimento Empresarial Ltda.
Diagramação: Franz Lopes da Silva
Revisão Linguística: Eliane Ventura da Silva
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Ficha Catalográfica preparada pela Seção de Catalogação e
Classificação da Biblioteca Central da UFV
SOLICITA-SEPERMUTA EXCHANGEDESIRED
Técnicas de bioengenharia pararevegetação de taludes
T252 no Brasil / Laércio Couto ... [et al.] – Viçosa, MG :
2010 CBCN, 2010.
118p. : il. (algumas col.) ; 21 cm.
(Boletim técnico CBCN, 2177-305X ; 1).
Inclui bibliografia.
1. Meio ambiente. 2. Desenvolvimentosustentável.
3. Proteção ambiental. I. Couto, Laércio, 1945- .
II. Centro Brasileiro para Conservação da Natureza e
Desenvolvimento Sustentável. III. Série.
CDD 22.ed. 363.7
Apoio: CEMIG – Companhia Energética
de Minas Gerais S/A
ISSN: 2177-305X
Esta publicação foi
carboneutralizada

Projeto: PESQUISA & DESENVOLVIMENTO – GT 196
CEMIG
Diretoria de Geração e Transmissão
Luiz Henrique de Castro Carvalho
Superintendência de GestãoAmbiental da Geração eTransmissão
Enio Marcus Brandão Fonseca
Gerência de Estudos e Manejo da Ictiofauna e Programas Especiais
Newton José Schimidt Prado
CBCN
Presidente
Laércio Couto
Coordenador Geral Projeto GT 196
Laércio Couto
CoordenadorpelaCemig
Rodrigo Avendanha Liboni
EquipeTécnica
Arnaldo Teixeira Coelho
Claudio Coelho de Paula
Cristiane Alves Barbosa Costa
Juliana Margarido Fonseca Couto Brunetta
Laércio Couto
Luis Carlos Gomide
Marcus Vinicius Locatelli
Pedro Henrique Motta
Rasmo Garcia
Roberto Francisco Azevedo
Tatiana Gontijo de Loreto Advíncula
Wantuelfer Gonçalves
EquipeAdministrativa
Franz Lopes da Silva
Leonardo Paiva Pereira
Tatiana de Almeida Crespo

COUTO, L. et al.4

SUMÁRIO
Página
1 INTRODUÇÃO...................................................................................... 7
2 EVOLUÇÃODALEGISLAÇÃOAMBIENTALNOBRASIL ............... 13
3 CONSIDERAÇÕESSOBRESOLOS ..................................................... 16
3.1 Constituição ................................................................................. 19
3.2 Cor................................................................................................ 22
3.3 Textura.......................................................................................... 24
3.4 Estrutura....................................................................................... 25
3.5 Cerosidade ................................................................................... 26
3.6 Porosidade ................................................................................... 26
3.7 Consistência................................................................................. 27
3.8 Cimentação................................................................................... 28
3.9 Considerações sobre erosão ........................................................ 29
3.10 Equação Universal de Perdas de Solo ........................................ 32
3.10.1 Fator climático ....................................................................... 35
3.10.2 Fator de erodibilidade............................................................ 37
3.10.3 Fator topográfico................................................................... 39
3.10.4 Fator de cobertura vegetal e recobrimento do solo ............... 43
3.10.5 Fator de manejo de culturas e conservação do solo ............. 43
4 FATORESASEREMCONSIDERADOSEMPROJETOSDE
PROTEÇÃODETALUDES ................................................................. 44
4.1 Edáficos ....................................................................................... 44
4.2 Temperatura ................................................................................. 46
4.3 Precipitação .................................................................................. 47
4.4 pH/salinidade ............................................................................... 48
4.5 Resistência ao fogo ...................................................................... 49
5 EFEITODAVEGETAÇÃONAESTABILIDADEDETALUDESE
ENCOSTAS ........................................................................................ 50
5.1 Seleção de plantas para controle de erosão e áreas degradadas.. 63

COUTO, L. et al.6
Página
6 BIOENGENHARIADESOLOSNAPROTEÇÃODETALUDESE
RECUPERAÇÃOAMBIENTAL ......................................................... 69
6.1 Geossintéticos ............................................................................ 72
6.2 Retentores sedimentos................................................................ 79
6.2.1 Bermalongas .......................................................................... 82
6.2.2 Paliçadas de madeira .............................................................. 82
6.2.3 Preenchimentos de concavidades erosivas ........................... 86
6.3 Solo envelopado verde ............................................................... 86
6.4 Solo grampeado verde ................................................................ 89
6.5 Madeira e estacas vivas .............................................................. 92
6.6 Concreto ..................................................................................... 93
6.7 Ligas metálicas ............................................................................ 94
6.8 Hidrossemeadura ........................................................................ 94
7 DRENAGEMDOSTALUDES ............................................................. 97
7.1 Drenagem de superficial .............................................................. 98
7.1.1 Canaletas................................................................................ 98
7.1.2 Escada hidráulica ................................................................... 99
7.2 Drenagem subterrânea ................................................................ 99
7.2.1 Geossintéticos ......................................................................103
7.2.2 Geotêxteis..............................................................................103
7.2.3 Geogrelhas ............................................................................103
8 PROTEÇÃODECURSOSD’ÁGUA ...................................................105
9 CONTROLEDEPRAGAS ..................................................................109
REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS .......................................................110

1 INTRODUÇÃO
As atividades antrópicas, ao longo dos anos, podem resultar em
modificações na paisagem e eventualmente ter como consequência
a degradação do solo. Com a finalidade de minimizar este fato,
estabilizar os processos erosivos e amenizar o aspecto visual negativo
causado por tais atividades, são realizadas obras de drenagem,
geotécnicas, de terraplenagem e de implantação de revestimento
vegetal.
A minimização dos impactos ambientais decorrentes das
atividades humanas é uma preocupação cada vez maior da população.
Aliada à pressão da sociedade e às exigências legais, e também
por iniciativa própria, as empresas públicas e privadas e as instituições
de pesquisa interessaram-se na execução de projetos e no
desenvolvimento de tecnologias e produtos para atender a esta
crescente demanda na área ambiental.
Também neste contexto, as universidades criaram cursos de
graduação e pós-graduação em gestão ambiental e em áreas
correlatas, ampliando a oferta de profissionais no mercado e
aumentando os estudos e pesquisas nessa área.
Muitas vezes a construção de estradas, de usinas hidrelétricas
e de subestações e outras obras exigem movimentação de terras, o
que pode resultar em taludes que estão sujeitos às intempéries e às
oscilações de temperatura e umidade, proporcionando dificuldades
para o estabelecimento de cobertura vegetal, comprometendo assim
a completa recuperação ambiental do local afetado. Para muitos
desses taludes é necessário elaborar e implantar projetos de
recuperação de áreas degradadas, incluindo medidas mitigadoras e

COUTO, L. et al.8
reconstrução topográfica, de acordo com o grau e o tipo de impacto
ambiental causado pelo empreendimento.
No Brasil o deslizamento de encostas tem provocado acidentes,
principalmente em áreas urbanas, devido à ocupação acelerada e
desorganizada que avança progressivamente sobre terrenos
considerados instáveis, o que, cada vez mais, expõe a grandes riscos
a população que neles se aloja. Segundo Inbar et al. (1998), citados
por Fernandes et al. (2004), as principais atividades responsáveis
pela degradação de aspectos geomorfológicos são as mineradoras e
a abertura de estradas, estas gerando quase sempre modificações
significativas na paisagem.
Em relevos íngremes e desnudos de vegetação, as enxurradas
são frequentes e os processos erosivos decorrentes mobilizam muita
massa de solo, o que é intensificado nas cidades por serem essas
superfícies bastante impermeabilizadas. As enxurradas depositam
os materiais transportados nas vertentes ou nos fundos dos vales,
causando assoreamento dos corpos d’água, o que por sua vez
promove alagamentos, bem como diminuição da capacidade de
armazenamento de água nos reservatórios, trazendo assim sérios
prejuízos para o abastecimento e a produção de energia hidrelétrica
(CARVALHO et al., 2006).
Parizzi et al. (2004), a partir de dados fornecidos pela Secretaria
da Habitação e da Coordenadoria de Defesa Civil da cidade de
Belo Horizonte-MG, constataram uma média anual de 400 desmo-
ronamentos entre 1994 e 2000 nas periferias da capital mineira.
Muitas vezes a situação de instabilidade de taludes e encostas
é agravada em períodos de chuva, causando erosões, carreamento

dos solos e sedimentos para os corpos d’água, destruição de
residências e até mortes (Figuras 1 e 2).
As características intrínsecas das áreas sob as supracitadas
intervenções predispõem e condicionam diversos fenômenos, sendo
um dos mais comuns a suscetibilidade à erosão, neste caso o
movimento de massa de solo em encostas e taludes, genericamente
denominado de escorregamento (Figura 3).
Segundo Toy et al. (2002), a perda de solo por erosão acarreta
redução do potencial natural de revegetação.
Dentre os prejuízos decorrentes dos movimentos de massa de
solos incluem-se a desvalorização de terras, a perda de produtividade
Figura 1 - Deslocamento de terra em área urbana devido às intensas
chuvas de verão, cidade de Canaã-MG, janeiro de 2009.
A seta amarela indica a região que a massa de solo
erodido alcançou.

COUTO, L. et al.10
Figura 2 - Estado de calamidade pública na cidade de Canaã-MG,
em decorrência dos desmoronamentos de diversos
taludes com as intensas chuvas de verão, janeiro de 2009.
Figura 3 - Transtorno em trecho urbano da BR-120 na cidade de
Viçosa-MG, decorrente do escorregamento de massa de
solo.

e a degradação da qualidade da água, além de danos aos sistemas
de transportes, energia elétrica, abastecimento público, dentre outros
(Figura 4).
De acordo com pesquisa realizada pelo Departamento de Águas
e Energia Elétrica e pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas, no
Estado de São Paulo, 70% das ocorrências de erosões são causadas
pela má conservação de estradas vicinais. O governo do Estado,
buscando uma solução para esses problemas, criou o Programa
Melhor Caminho, com a coordenação da Secretaria de Agricultura
e Abastecimento e a Companhia de Desenvolvimento Agrícola de
São Paulo (CODASP) como executora dessas obras (CODASP,
2008).
Figura 4 - Detalhe de processos erosivos impactando linhas de
transmissão.

COUTO, L. et al.12
A CODASP, a Fundação Rural Mineira (RURALMINAS) e
as empresas de assistência técnica e extensão rural, dentre elas a
Coordenadoria de Assistência Técnica Integral (CATI) no Estado
de São Paulo e a Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural
(EMATER) por todo o Brasil, são também exemplos de empresas
que vêm se dedicando à conservação da água e do solo no meio
rural, atuando na construção, recuperação e conservação de estradas
vicinais pelo manejo integrado de sub-bacias hidrográficas.
Os taludes de corte resultantes das obras civis como construção
de estradas, áreas de empréstimo e barragens devem ser revegetados
para que não desencadeiem problemas mais graves no futuro (DIAS,
1998).
Pesquisas têm mostrado a eficiência das diferentes técnicas
de revegetação de taludes (EINLOFT, 2004; FERNANDES,
2004).
O Manual de Conservação Rodoviária do Departamento
Nacional de Infra-estrutura de Transportes (DNIT) considera a
revegetação de taludes como condicionantes ambientais específicas
vinculados às construções de instalações de obras de jazidas e caixas
de empréstimos e de obras de aterros, cortes e bota-foras (DNIT,
2006), e o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER)
(1997) recomenda não utilizar a impermeabilização betuminosa dos
taludes para seu controle erosivo, por questões estéticas, quando
outras técnicas podem ser utilizadas.
Este relatório faz parte do Projeto “Desenvolvimento de
metodologias para revegetação e recobrimento vegetativo no controle
de taludes”, executado pelo CBCN (Centro Brasileiro para a
Conservação da Natureza e Desenvolvimento Sustentável), em

parceria com a CEMIG, Companhia Energética de Minas Gerais,
dentro do Programa pesquisa & desenvolvimento CEMIG - ANEEL
no
GT 196.
2 EVOLUÇÃO DA LEGISLAÇÃO AMBIENTAL NO
BRASIL
A consciência ambiental no País veio a se intensificar a partir
da promulgação da Lei Federal 6.938/1981, de 31 de agosto de 1981,
que dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, consolidando
com a Constituição Federal de 1988.
Desde então, a questão ambiental no Brasil evoluiu muito, e
hoje esta deve ser tratada de forma integrada, seguindo os preceitos
da gestão integrada do meio ambiente propriamente dita.
Essa gestão integrada preconiza a sustentabilidade do inter-
relacionamento das questões socioambientais dos municípios com
os espaços regionais (SCHUSSEL, 2004; SHIKI; SHIKI, 2004).
A legislação básica que dá suporte a essa integração pode ser
sumarizada pela Lei Federal 6938/1981, pela Constituição Federal
de 1988 e pelas derivadas leis estaduais. A Lei Federal 6.938/1981,
de 31 de agosto de 1981, dispõe sobre a política nacional do meio
ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá
outras providências (BRASIL, 1981):
I - ação governamental na manutenção do equilíbrio ecológico,
considerando o meio ambiente como um patrimônio público a ser
necessariamente assegurado e protegido, tendo em vista o uso coletivo;
II - racionalização do uso do solo, do subsolo, da água e do ar;
III - planejamento e fiscalização do uso dos recursos ambientais;

COUTO, L. et al.14
IV - proteção dos ecossistemas, com a preservação de áreas
representativas;
V - controle e zoneamento das atividades potencial ou
efetivamente poluidoras;
VI - incentivos ao estudo e à pesquisa de tecnologias orientadas
para o uso racional e a proteção dos recursos ambientais;
VII - acompanhamento do estado da qualidade ambiental;
VIII - recuperação de áreas degradadas;
IX - proteção de áreas ameaçadas de degradação; e
X - educação ambiental a todos os níveis de ensino, inclusive a
educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participação
ativa na defesa do meio ambiente.
A Lei Federal no
6.938/1981 instituiu a política nacional de meio
ambiente e criou a estrutura legal para sua implementação, definindo
as responsabilidades das diversas entidades encarregadas de sua
aplicação e instituindo a obrigatoriedade do licenciamento ambiental
de todas as atividades potencialmente causadoras de impacto,
condicionada à apresentação de Estudo de Impacto Ambiental (EIA)
e de sua versão sintética, destinada ao público, denominada Relatório
de Impacto Ambiental (RIMA).
A partir dessa lei, a legislação ambiental vem sendo
consideravelmente ampliada (sempre com mudanças significativas
no quadro de demandas ambientais), e hoje já se constitui em uma
vasta e diversificada gama de instrumentos de cunho legal,
regulamentador e normativo (compreendendo leis, decretos, normas,
portarias e resoluções) que, em seu conjunto, buscam fornecer e
alcançar de forma consolidada o embasamento técnico e jurídico de
todos os fundamentos que atendem à proteção do meio ambiente.

Alguns desses instrumentos normativos relacionados a
determinados temas dizem respeito a diretrizes e modelos instituídos
como produtos finais de trabalhos desenvolvidos por grupos de
técnicos representantes de várias nacionalidades, constituídos através
de protocolos e convenções com a finalidade de deliberar sobre temas
ambientais específicos. Assim, essas diretrizes e modelos refletem
posições e tendências universais, que o Brasil, na qualidade de
signatário de tais protocolos e convenções, deve considerar e assumir.
A questão ambiental está contemplada também na Constituição
Federal promulgada em 1988, na qual teve destaque em nove artigos.
Destes o artigo 225 estabelece que: “todos têm direito ao meio
ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e
essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à
coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e
futuras gerações”.
Com o advento dessas leis ambientais e da Constituição de 1988,
houve um avanço na legislação, trazendo uma grande ruptura com o
modelo do estado vigente na época, o que permitiu a criação dos
conselhos ambientais, num modelo em que a sociedade participa
para decidir, e não somente para denunciar. Neste contexto, em Minas
Gerais criou-se o Conselho Estadual de Política Ambiental
(COPAM), com uma gestão colegiada e participativa.
Foram criados também o Conselho Nacional de MeioAmbiente
(CONAMA) e os conselhos estaduais de meio ambiente. Dessa
forma, hoje há maior interação e participação de todos os segmentos
da sociedade nas discussões e nas aprovações de licenciamentos
ambientais nos diversos setores produtivos e de infraestrutura do
País.

COUTO, L. et al.16
No setor rodoviário no Brasil, representado pelo DNER e por
seus correspondentes órgãos estaduais, os dispositivos legais
supracitados conduziram à obrigatoriedade da incorporação, ao projeto
de engenharia rodoviária, das relevâncias ambientais, traduzidas,
sumarizadamente, pela definição de um “tratamento ambiental” a
ser implantado, com a finalidade de promover, principalmente, a
eliminação, mitigação e compensação de impactos ambientais
negativos, suscetíveis de ocorrer, em toda a sua abrangência, por
decorrência de processo construtivo ou de operação da rodovia.
Nota-se igualmente que para a definição exata do tratamento
ambiental há de se lidar com um universo extremamente vasto e
diversificado de demandas e condicionamentos, relacionados com a
previsibilidade dos impactos ambientais – situação cuja etapa da iden-
tificação/avaliação envolve ainda, com frequência, alta subjetividade.
Além dos aspectos legais, também os de natureza econômica
têm levado os empreendedores de obras em geral a incorporarem
em seus custos as atividades de proteção de taludes.
3 CONSIDERAÇÕES SOBRE SOLOS
As propriedades dos solos interferem no grau de estabilidade
dos taludes, uma vez que é diretamente dessas que dependem as
suas condições de drenagem e de estabilidade geotécnica. Assim, é
imprescindível maior conhecimento sobre as características dos
diferentes tipos de solos onde se pretende efetuar um projeto.
Segundo Santos et al. (2005), não existe uma definição de solo
que seja universalmente aceita, devido, especialmente, à ampla
utilização deste recurso por profissionais das mais variadas áreas.

A Embrapa (2006, p. 31) define solos como
“... coleção de corpos naturais, constituídos por
partes sólidas, líquidas e gasosas, tridimensionais,
dinâmicos, formados por materiais orgânicos e
minerais que ocupam maior parte do manto superficial
das extensões continentais do nosso planeta, contém
matéria viva e podem ser vegetados na natureza onde
ocorrem e, eventualmente, terem sido modificados por
interferências antrópicas”.
Os solos podem ser classificados em minerais ou orgânicos.
No que se refere à contenção de taludes é relevante apenas os
estudos dos solos minerais, pois em geral os solos orgânicos estão
associados às baixadas das paisagens, em locais onde o gás oxigênio
é limitante para a completa decomposição de resíduos orgânicos no
sistema, ou seja, lugares predominantemente saturados de água.
Jenny (1980) diz que os solos minerais são recursos naturais
não renováveis em uma escala de tempo humana, pois são resultantes
da alteração das rochas, no caso os materiais de origem, ao longo do
tempo, pela ação do clima e de organismos, sob o controle do relevo.
Porém, para Resende et al. (2007) o solo é um corpo tridimensional
cuja topografia é sua própria forma externa, preferindo não incluir o
relevo dentre os seus fatores de formação, e apresentando a equação
simplificada:
Solo = f(material de origem, clima, organismos e tempo).
Na variação vertical dos solos temos o denominado perfil do
solo, onde muitas vezes é possível notar um conjunto de faixas mais
ou menos paralelas à superfície, que por sua vez são denominadas

COUTO, L. et al.18
de horizontes ou camadas, dependendo do caso (RESENDE et al.,
2007), respectivamente, com altas e baixas influências visíveis dos
processos pedogenéticos (pedo = terra, no grego; pedogênese =
maneira pela qual o solo se origina) (Figura 5).
Figura 5 - Perfil de um Latossolo Vermelho-Amarelo da APA,
Cachoeira das Andorinhas, Ouro Preto-MG.

O horizonte A geralmente apresenta coloração mais escurecida,
devido ao maior teor de matéria orgânica que é depositada pela maior
atividade biológica mais próxima à superfície. Na sequência,
geralmente também, vem o horizonte B, cujas propriedades são
extremamente importantes para os trabalhos pedológicos. Em seguida
temos o que se denomina de horizonte C, que é o mais jovem, ou
menos intemperizado dentre os horizontes, por não ter sofrido tanta
influência biológica e oscilações climáticas quanto os horizontes
superiores.
A partir da caracterização correta dos horizontes e da
classificação dos solos, é possível inferir sobre a sua gênese e sua
suscetibilidade à erosão, o que afeta, por exemplo, a escolha das
práticas de controle da erosão (SANTOS et al., 2005).
As propriedades dos solos consideradas relevantes durante os
projetos de sua caracterização para fins agronômicos e ambientais
são: constituição, cor, textura, estrutura, cerosidade, porosidade,
consistência e cimentação.
3.1 Constituição
Os constituintes minerais dos solos podem ser partículas de
tamanhos variados (BRADY, 1974; RESENDE et al., 2007), com
dimensões desde matacões com mais de 200 mm de diâmetro, até
argilas com menos de 0,002 mm de diâmetro, passando por calhaus
(200 – 20 mm de diâmetro), cascalhos (20 – 2 mm de diâmetro),
areia grossa (2 – 0,2 mm de diâmetro), areia fina (0,2 – 0,05 mm de
diâmetro) e silte (0,05 – 0,002 mm de diâmetro) (RESENDE et al.,
2007).

COUTO, L. et al.20
Representando a fração grosseira do solo temos as partículas
no tamanho de silte e areia, que podem consistir-se em fragmentos
dos próprios minerais da rocha que originou o solo. São os minerais
primários facilmente intemperizáveis que, gradualmente, liberam
nutrientes que poderão ser absorvidos pelas plantas. No entanto, em
se tratando de solos de regiões tropicais como os que predominam
no Brasil, que no geral são bastante intemperizados, o mineral mais
presente na superfície dos solos é o quartzo, caracterizado pela sua
elevada resistência ao intemperismo e pela sua pobre constituição
química, que é basicamente oxigênio e silício (SiO2
), portanto este
não tem nenhuma importância na liberação de nutrientes nos solos
(RESENDE et al., 2007).
Brady (1974) diz que as partículas presentes na fração grosseira
do solo tendem a ser angulosas e com formas bastante irregulares, o
que torna bem restrito o encaixe entre elas.
A fração argila dos solos tropicais é constituída principalmente
por minerais de argila do tipo aluminossilicatadas e pelos minerais
de argilas do tipo oxidícas, óxidos de ferro e óxidos de alumínio
(RESENDE et al., 2008). As argilas, juntamente com a matéria
orgânica dos solos, são as grandes responsáveis pelas cargas elétricas
existentes nos solos tropicais.
De modo geral, quanto mais intemperizado for o solo maior é a
participação de argilas de óxidos de ferro e óxidos de alumínio na
sua constituição mineral, o que muito interfere nas suas demais
propriedades, como será visto a seguir.
Basicamente, a estrutura e a composição das argilas alumi-
nossilicatadas consistem em lâminas de octaedros de alumínio, ligadas

a lâminas de tetraedros de silício. Quando existem duas lâminas de
tetraedros de silício para uma lâmina de octaedro de alumínio por
unidade de mineral de argila, a argila passa a pertencer ao grupo das
argilas 2:1. Com o intemperismo ocorre a remoção de silíca do sistema,
e o equilíbrio químico passa a ser favorável à maior estabilidade de
minerais de argila, contendo uma lâmina de tetraedro de silício para
uma lâmina de octaedro de alumínio por unidade de mineral de argila
- são as argilas do grupo 1:1.
Em solos de climas tropicais a argila aluminossilicatada predo-
minante é a caulinita [Al2
Si2
O5
(OH)4
], uma argila do grupo 1:1.
As cargas elétricas dos solos oriundas das argilas e da matéria
orgânica são importantes na manutenção da fertilidade dos solos,
pois muito interferem na reserva de nutrientes do sistema e na sua
disponibilidade às plantas.
A Capacidade de Troca Catiônica (CTC) do solo mede a
capacidade de reter os nutrientes presentes na forma catiônica (Ca2+
,
Mg2+
, K+
e NH4
+
, por exemplo), que estavam outrora presentes na
solução do solo. Desta maneira, os nutrientes aderidos às superfícies
dos minerais de argila por forças eletrostáticas, fenômeno denominado
de adsorção, são menos passíveis de ser perdidos por lavagem, devido
às chuvas ou à irrigação, passando então a ser disponibilizados
gradualmente às plantas.
Características como área superficial, poder de adsorção,
capacidade de expansão e contração, plasticidade e coesão e
capacidade de retenção de água têm suas magnitudes aumentadas
à medida que os diâmetros das partículas dos solos diminuem
(BRADY, 1974).

COUTO, L. et al.22
A matéria orgânica do solo geralmente resulta da ação dos
microrganismos, que decompõem resíduos animais e vegetais,
podendo ter, dentre outras, a função de agregar as partículas dos
solos (BRADY, 1974). A matéria orgânica está presente nas mais
variadas formas, por exemplo, resíduos em diferentes estágios de
decomposição e tamanhos, fragmentos de carvão e substâncias
complexas de alto peso molecular, como ácido húmico, ácido fúlvico
e humina.
Os poros dos solos são os constituintes responsáveis pelo
armazenamento de ar (atmosfera do solo) e de água (solução do
solo) nos solos, sendo a porosidade total do solo o volume não ocupado
por sólidos (CURI et al., 1993).
A atmosfera do solo, qualitativamente, difere-se muito pouco
da atmosfera acima de sua superfície, cabendo às maiores diferenças
serem de ordem quantitativa, ou seja, os gases basicamente são os
mesmos, porém as concentrações mudam, sendo a atmosfera do
solo geralmente mais concentrada em CO2
, por exemplo.
A solução do solo é a interface da transferência de nutrientes
dos solos para os componentes bióticos como plantas e microrga-
nismos, ou seja, de onde os nutrientes em suas formas iônicas são
absorvidos; nela também ocorrem as reações de equilíbrio químico
entre os diversos componentes dos solos.
3.2 Cor
É a propriedade dos solos de mais fácil percepção, a partir da
qual é possível inferir, por exemplo, sobre o teor de matéria orgânica
e a sua situação de drenagem.

Cores mais enegrecidas apontam para teores mais elevados de
matéria orgânica no solo, e cores mais avermelhadas apontam para
teores de ferro mais elevados e para condições de drenagem melhores
do que em solos de cores mais amareladas e acinzentadas.
Em condições de pouca drenagem a anaerobiose predomina, e
os microrganismos passam a utilizar o ferro férrico (Fe3+
) disponível
no sistema como aceptor final de elétrons no seu metabolismo,
transformando, assim, o ferro do sistema em ferro ferroso (Fe2+
),
cujos minerais correspondentes refletem a coloração azulada,
podendo ainda ter aspecto verde-azulado, sendo então os greenrusts.
Comumente o cinza dá espaço aos mosqueados amarelos e aver-
melhados, além de riscados amarelados e avermelhados, geralmente
associados às regiões de contato com as raízes das plantas adaptadas
aos solos saturados de água, devido à liberação de O2
no solo pelas
suas raízes.
A medida que a drenagem aumenta, o O2
da atmosfera oxida o
Fe2+
, que passa a Fe3+
. A coloração amarela dos solos se deve
principalmente ao mineral de argila goethita (á-FeOOH), que é mais
estável em condições de maior acidez e de menores teores de Fe3+
no solo. A coloração vermelha, por sua vez, é devido principalmente
à presença do mineral de argila hematita (á-Fe2
O3
), com alto poder
pigmentante e de maior estabilidade em condições de altos teores de
Fe3+
no solo e de melhores drenagens.
A caracterização das cores dos solos e de seus horizontes segue
um padrão mundial, que é o Sistema Munsell de Cores (SANTOS
et al., 2005).

COUTO, L. et al.24
3.3 Textura
Textura do solo refere-se à proporção relativa das partículas na
granulometria de argila, silte e areia (grossa + fina) que constituem o
solo.
No que se refere à presença de calhaus e matacões, o termo é
pedregosidade (RESENDE et al., 2007).
No atual Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS),
os grupa-mentos texturais mais utilizados, segundo EMBRAPA
(2006), são:
• Textura arenosa (com composição granulométrica de menos
de 15% de argila e de mais de 70% de areia).
• Textura média (com composição granulométrica de menos
• Textura argilosa (com composição granulométrica de menos
• Textura muito argilosa (com composição granulométrica de
mais de 60% de argila).
• Textura siltosa (com composição granulométrica de menos
de 35% de argila e de menos de 15% de areia).
A fração silte pode vir a ser indicadora não só do grau de
intemperismo a partir da relação silte/argila (teor de silte/teor de
argila), mas também da fertilidade do solo, pois nesta fração pode
estar a maior parte dos minerais primários facilmente intemperizáveis
(RESENDE et al., 2007).

3.4 Estrutura
Estrutura do solo faz conotação ao agrupamento das partículas
primárias dos solos (areia, silte e argila) que formam partículas
maiores, os agregados propriamente ditos (SANTOS et al., 2005;
RESENDE et al., 2007).
Os agregados podem comportar-se mecanicamente como
unidades estruturais primárias (CURI t al., 1993), como silte ou areia,
o que muito afeta a aeração e a drenagem do solo.
A agregação se dá a partir de agentes cimentantes, que unem
as partículas primárias dos solos (CURI et al., 1993; SANTOS et al.,
2005).
As formas dos agregados geralmente mudam ao longo do perfil
do solo, formas estas que muito influenciam o desenvolvimento
radicular das plantas, a retenção e o suprimento de água, ar e nutrien-
tes, a atividade microbiana, a densidade do solo e a sua resistência à
erosão (SANTOS et al., 2005).
Os solos onde predominam argilas do tipo óxidos de ferro e
alumínio tendem a ter estrutura na forma granular, o mesmo ocorrendo
com o aumento do teor de matéria orgânica. Os solos passam a ter
estrutura com formas em blocos, prismas e colunas à medida que a
participação de argilas aluminossilicatadas é aumentada (RESENDE
et al., 2007).
Os solos cujos agregados apresentam facilidade de se separarem
são considerados de estruturação fraca, do contrário, de estruturação
forte. O reconhecimento da estrutura do solo é de elevada importância
na tomada de decisão para seu uso agrícola, sendo a condição mais
próxima do seco do que do úmido que permite melhor caracterização
quando no campo (SANTOS et al., 2005).

COUTO, L. et al.26
3.5 Cerosidade
É o aspecto brilhoso devido ao recobrimento dos agregados por
filmes de argilas, que preenchem os poros e dão uma aparência
semelhante à de parafina derretida na superfície dos agregados ou
torrões (EMBRAPA, 2006).
A cerosidade origina-se do acúmulo de argilas exportadas
pelas camadas de solos em posições superiores, podendo tam-
bém ser originada do rearranjo das partículas finas dos solos
durante ciclos de contração e dilação do solo (RESENDE et al.,
2007).
As atividades dos componentes biológicos dos solos, como
desenvolvimento de raízes, crescimento de microrganismos e trânsito
de animais, tendem a destruir a cerosidade.
3.6 Porosidade
Os poros dividem-se em macroporos e microporos, respectiva-
mente maiores e menores que 0,05 mm de diâmetro.
A macroporosidade é mais importante para a aeração e
drenagem no interior do solo, e está relacionada com os poros entre
os agregados. A microporosidade, por sua vez, é mais importante
para fixação de água no solo, retendo então água por capilaridade, o
que permite que a água fique retida com uma força maior, a tal
ponto de não ser removida pela ação da força da gravidade, e está
relacionada com os poros intra-agregados.
Os solos de textura arenosa apresentam macroporosidade maior
que os solos mais argilosos, porém a agregação dos componentes da

fração argila pode fazer com que os solos argilosos tenham
comportamentos semelhantes aos de solos arenosos, no que se refere
às suas capacidades de drenagem.
3.7 Consistência
É a manifestação das forças de coesão e adesão nos diferentes
níveis de umidade: seco, úmido e molhado (BRADY, 1974; CURI
et al., 1993; SANTOS et al., 2005; RESENDE et al., 2007).
Coesão é a força que mantém as partículas semelhantes
unidas umas às outras, pelo contato entre suas superfícies
(RESENDE et al., 2007), ou seja, contato face a face de duas
partículas sólidas de composição semelhante. Sua magnitude é
aumentada à medida que se segue para condições mais secas nos
solos, bastante acentuadas em solos cujas argilas aluminossilicatadas
se encontram mais bem organizadas, ou seja, com menor
interferência de argilas oxídicas e matéria orgânica aderidas a
estas.
Adesão é a força de atração entre corpos de naturezas diferentes,
no caso a água e os constituintes sólidos dos solos (CURI et al.,
1993; RESENDE et al. 2007), e começa a pronunciar-se à medida
que as forças de coesão diminuem, com o aumento dos níveis de
umidade no solo.
As forças de coesão e de adesão são mais pronunciadas à
medida que se aumentam os teores de argilas dos solos, especialmente
se as argilas forem de alta atividade e se encontrarem em um nível
de organização maior (Figura 6).

COUTO, L. et al.28
3.8 Cimentação
É a ação de componentes químicos que unem as partículas dos
solos, independentemente dos níveis de umidade nos quais os solos
se encontram, o contrário do que ocorre com a consistência.
As substâncias cimentantes podem ser orgânicas, por exemplo,
os exsudados radiculares e microbianos, e inorgânicos, como
carbonato de cálcio, óxidos de ferro, óxidos de alumínio e silício
(BRADY et al., 1974; CURI et al., 1993; RESENDE et al., 2007).
A cimentação pode ser contínua ou descontínua ao longo dos
horizontes do solo, e ser fraca (quebrável com as mãos), forte (não
Figura 6 - Variação nas magnitudes das forças de coesão e adesão
em função dos diferentes níveis de umidade e de textura
dos solos.
coesão em solos mais argilosos
coesão em solos mais arenosos
adesão em solos mais argilosos
adesão em solos mais arenosos
seco úmido molhado muito
molhado
saturado
Intensidadedasforças
Níveis de umidade no solo

quebrável com as mãos, mas facilmente quebrável com o uso do
martelo pedológico) e extremamente forte (não quebrável mesmo
com o uso do martelo pedológico, por exemplo, concreções
ferruginosas) (SANTOS et al., 2005).
3.9 Considerações sobre erosão
Erosão é a remoção de constituintes de solos desprendidos por
estarem expostos às intempéries climáticas na superfície (BERTONI;
LOMBARDI NETO, 1990). A origem do termo erosão é do latim
erodere, que significa corroer.
A erosão é um dos primordiais processos de formação dos solos
(RESENDE et al., 2007), e pode constituir-se em um processo natural
de dissecação e modelamento da paisagem na superfície terrestre
(BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990). As atividades humanas
podem desencadear processos denominados de erosão acelerada
ou antrópica.
Erodibilidade do solo é a vulnerabilidade que este possui aos
processos erosivos (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990;
JACINTO et al., 2006), e estudos de caracterização química, física
e mineralógica dos solos são importantes ferramentas para identificar,
entender e propor soluções no caso de surgimento dos processos
erosivos (JACINTO et al., 2006).
Erosividade é a capacidade que os agentes ativos de erosão,
como chuvas, ventos e gravidade, possuem de provocar erosão
(CURI et al., 1993), por exemplo, a energia cinética de cada gota de
chuva determina a capacidade erosiva de uma ocorrência de chuva
(BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990), assim a intensidade da

COUTO, L. et al.30
chuva é um componente importante para predizer fenômenos
erosivos (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990).
A erosão é um processo dinâmico causado por forças ativas,
sendo de ordem climática como chuvas e ventos, e por características
energéticas do terreno, como declividade, aliada ao seu comprimento,
em sinergismo com forças passivas como a erodibilidade do solo
(BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990).
Inicialmente temos o impacto das gotas de chuva, desagregando
e desestruturando o solo. Em seguida as partículas soltas são trans-
portadas e removidas do sistema pela ação da água. Segundo Bertoni
e Lombardi Neto (1990), diferentes formas de erosão hídrica podem
ocorrer simultaneamente no mesmo terreno, cabendo dentre outras
a classificação como laminar, em sulco e voçoroca.
A erosão laminar é a mais sutil de todas elas, consistindo na
remoção gradual das camadas superficiais dos solos, em decorrência
da maior erodibilidade desta em relação à camada mais profunda, e
é importante causa de decréscimo da fertilidade do solo, pois
geralmente são essas camadas mais superficiais as mais ricas em
nutrientes (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990). Esse tipo de
erosão está geralmente associado aos solos que apresentam
horizontes B mais argilosos, estruturados e coesos do que seus
respectivos horizontes A, tal como pode ocorrer em Cambissolos e
Argissolos.
A erosão em sulco é devido à concentração do fluxo de drenagem
na superfície do solo, em decorrência das irregularidades ao longo
de sua superfície (BERTONI; LOMBARDI NETO, 1990), sendo
tão intensa quanto forem a erosividade decorrente das chuvas, da
declividade dos terrenos e da erodibilidade do solo.

A voçoroca (“terra rasgada” no tupi-guarani) é o estágio mais
avançado da erosão em sulco, resultando assim em grandes cavidades
em extensão e em profundidade, dada a remoção de grande
quantidade de massa de solo do terreno (BERTONI; LOMBARDI
NETO, 1990). Uma vez desencadeada, as voçorocas geram danos
ambientais cujas medidas de controle fazem-se extremamente
onerosas. A erosão eólica pode também constituir-se em sério
problema por remover partículas de solos descobertos (BERTONI;
LOMBARDI NETO, 1990); ocorre em condições de alta erosividade
dos ventos atuantes, concomitante com a erodibilidade do solo, ou
seja, solos que se apresentam desagregados e desestruturados em
sua superfície.
De acordo com Coelho e Brito Galvão (1998), a estabilidade de
um talude depende dos seguintes fatores: (i) propriedades físicas e
mecânicas do material que constitui o talude; (ii) propriedades físicas
e mecânicas do material da fundação – no caso de materiais de
fundação pouco resistentes recomenda-se a remoção desses mate-
riais, se for economicamente viável, ou a utilização de processos de
estabilização de solos, caso não seja viável a remoção de parte do
material de fundação. Nesse caso, ao se fazer a análise da estabilidade
de taludes, devem ser consideradas as superfícies prováveis de
ruptura que passam pela fundação; (iii) geometria do talude, na qual
se inserem altura, declividade, bermas, etc.; (iv) existência de
nascente no local; (v) presença de nível de água no interior do talude:
recomenda-se manter esse nível o mais baixo possível, através do
sistema de drenagem; e (vi) tendências à erosão, neste caso a
execução de um sistema de drenagem superficial é muito importante.

COUTO, L. et al.32
As principais fontes de erros que podem ser introduzidos na
estimativa de estabilidade de taludes provêm não somente do uso de
métodos aproximados de análise de estabilidade, mas também do
uso de métodos não adequados, de coleta de amostras e de ensaios,
os quais não produzem com suficiente precisão as condições dos
materiais e dos estados de tensões do solo natural ou do aterro
compactado, na situação.
3.10 Equação Universal de Perdas de Solo
Na tentativa de descrever os processos de perdas de solo por
erosão e de estimar sua intensidade, é muito utilizado o método
paramétrico denominado genericamente de Equação Universal de
Perdas de Solo, ou equação de Wischmeier (RESENDE et al., 2007),
ou ainda equação RUSLE (Revised Loss Soil Equation):
A = R x K x LS x C x P
em que:
· A = perda anual de solo: dado em t ha-1
ano-1
;
· R = fator de preciptação e run-off: é afetado pela energia
potencial, pela intesidade quantidade de chuva e pelo run-off;
· K = fator de erodibilidade do solo: é afetado pela textura do solo,
pela matéria orgânica, pela estrutura e pela permeabilidade;
· LS = fator topográfico: é afetado pela inclinação, pelo
comprimento e pela forma do talude (côncavo ou convexo);
· C = fator de manejo de culturas: é afetado pela superfície de
recobrimento, pelo dossel, pela biomassa, pelo uso do solo e pelo
tipo de cobertura vegetal; e

· P = fator de práticas de proteção e manejo do solo: é afetado
pela rotação de culturas, pelo tipo de proteção do solo, pelas
barreiras, pelo mulch para recobrir o solo, pelos terraços e pelas
técnicas de proteção do solo.
Os conhecimentos técnicos são importantes para determinar
os fatores e para adotar e interpretar os dados existentes, para que
os resultados obtidos sejam os mais seguros possíveis.
Os fatores podem ser obtidos através de fórmulas empíricas,
de dados experimentais já existentes, de gráficos-padrão ou dos dados
no próprio local.
Dados internacionais estimam uma perda de solo no mundo da
ordem de 80 bilhões de toneladas/ano (SMITH, 1958).
De acordo com Walker (2004), a perda de solo nos Estados
Unidos é de cerca de 2 bilhões de toneladas/ano, sendo o custo para
recuperação do top-soil da ordem de US$80,000 ha-1
, e sua
recuperação definitiva leva de 30 a 100 anos.
O Quadro 1 ilustra os limites potenciais de perda de solo em
função do nível da erosão, baseado em análise técnica, para
considerar qual o nível de erosão encontrado; se analisados pelo
aspecto da engenharia, em que é necessário padronização e cálculos,
o nível será o mesmo independentemente do ponto de vista técnico.
A cobertura vegetal contribui para atenuar a taxa de erosão do
solo, mas o fator mais importante é a cobertura do solo, que o protege
totalmente, mantém a umidade, favorece a infiltração desejável e
reduz o run-off. Desta forma, não adianta ter 100% de cobertura
vegetal e 0% de cobertura do solo, pois ocorrerá perda de solo da
ordem de 0,2. No caso inverso, se tivermos 100% de cobertura do
solo e 0% de cobertura vegetal, a perda será de aproximadamente

COUTO, L. et al.34
0,05, mostrando a importância da cobertura do solo. Esta cobertura
pode existir de forma natural, pela serapilheira (litter), ou por proteção
artificial, como geotêxteis, geomantas e biomantas antierosivas, que
tem o mesmo papel da serapilheira, funcionando como elemento
fundamental no controle de sedimentos e erosão do solo, sendo este
comentário evidenciado na Figura 7.
A seguir serão discutidos os fatores que constituem a Equação
da Perda do Solo e como determiná-los, apresentando fórmulas
empíricas e gráficos, de maneira a facilitar o entendimento, o cálculo
e a interpretação.
A Equação da Perda do Solo apresenta sua fórmula multi-
plicativa, ou seja, fatores que se apresentam elevados contribuem
para aumentar significativamente a perda do solo, ocorrendo o mesmo
Quadro 1 - Limites potenciais de perda do solo em função do nível
da erosão
Fonte: Wall (1997).
Classe Nível de Erosão
Potencial de Perda do Solo
(tonelada ha
-1
ano
-1
)
1 Muito baixo < 6
2 Baixo 6 – 11
3 Moderado 11 – 22
4 Alto 22 – 33
5 Severo > 33

com fatores pequenos, que resultam em perda reduzida de solo.
Portanto, a perda de solo é diretamente proporcional à grandeza de
cada fator.
3.10.1 Fator climático
É o fator climático que avalia a precipitação e o run-off, e é
afetado pela energia potencial, pela intensidade, pela quantidade de
chuva e pelo run-off.A energia potencial da chuva pode ser calculada
a partir da seguinte fórmula:
E = 210,2 + 89.log(I)
em que
· E = energia potencial da chuva (joules m² cm-1
); e
Fonte: Pereira (2008).
Figura 7 - Tipo de recobrimento do solo X perda de solo.

COUTO, L. et al.36
I = Intensidade da chuva em um período (cm por hora).
O índice de erosão pluvial é calculado como:
R = i = 1
n
(210,2 + 89 logI )(I .T).Ij 30
100
j j
em que
· R = índice de erosão pluvial;
· Ji = período de tempo em horas;
· I30 = máxima intensidade de chuva (mm);
· T = intervalos homogêneos de chuva forte; e
· n = número de intervalos.
O fator R correspondente a um ano, e é o somatório dos valores
de R de cada uma das chuvas registradas no período de tempo
estudado. Para se obter o valor representativo e confiável de R é
necessário calcular um ciclo de pelo menos dez anos.
Existe uma equação para calcular o fator R que é mais simples,
e o resultado final é semelhante ao da fórmula anterior, enfatizando,
neste caso, apenas a maior pluviosidade:
R = 0,417 x p2,17
em que
· R = índice de erosão pluvial; e
· p = maior precipitação num período de dois anos, durante 6 horas
(em mm).

Neste caso, podem ser utilizados mapas de precipitação, que
contenham intensidades e quantidades de chuva. Na ilustração em
questão utilizamos o mapa de precipitação do Estado de Minas Gerais,
Brasil (Figura 8), mas para trabalhos específicos o técnico deverá
utilizar dados de estações meteorológicas, com um tempo de
recorrência de pelo menos 20 anos.
Figura 8 - Estado de Zoneamento agroclimático do Estado de
Minas Gerais.
ESTADO DE MINAS GERAIS
ZONEAMENTO AGROCLIMÁTICO
1996
PRECIPITAÇÃO TOTAL ANUAL
(mm)
<1000
1000 a 1200
1200 a 1500
>1500
3.10.2 Fator de erodibilidade
Existem dois métodos que podem ser utilizados para determinar
o fator K (erodibilidade do solo). O primeiro é a equação de

COUTO, L. et al.38
Wischmeier e Smith (1978), que é baseada nas informações de:
• porcentagem de areia, silte e areia muito fina;
• porcentagem de matéria orgânica;
• estrutura do solo; e
• permeabilidade.
O segundo método é o nomograma:
• para obter o fator k com base em todos os parâmetros; e
• para aproximar o fator k com base no tamanho das partículas
e matéria orgânica.
Para cada tipo de solo é avaliada a relação entre a perda e o
número de unidades do índice de erosão pluvial correspondente, em
condições de cultivo permanente. Com o conjunto de valores obtidos,
calcula-se o fator k para cada solo, e então se estabelece uma
equação de regressão em função das variáveis representativas das
propriedades físicas do solo.
A regressão é expressa pela seguinte equação:
Fator K: pode ser determinado através de gráficos e calculado através
de fórmulas de regressão:
100K = 10-4 x 2,71M1,14(12-a)% + 4,20(b-2)% + 3,23(c-3)%
em que
· K = fator de erodibilidade; e
· M = textura do solo.

sendo
M= [100 - % argila] . [ % (silte + areia) ]
a = porcentual de matéria orgânica no solo.
b = estrutura do solo, adotar:
1 = grãos muito finos (Ø < 1 mm).
2 = grãos finos (1 mm<Ø < 2 mm).
3 = grãos médios (2 mm<Ø < 10 mm).
4 = grãos grosseiros (Ø >10 mm).
c = permeabilidade do solo, adotar:
1 = muito rápida.
2 = moderadamente rápida.
3 = moderada.
4 = moderadamente lenta.
5 = lenta.
6 = muito lenta.
O outro método para determinar o fator k é através do
nomograma (Figura 9).
Os valores de textura do solo e matéria orgânica se referem à
camada superficial do solo (top-soil), de 15 a 20 cm de profundidade,
e dos solos permeáveis em todo o perfil.
Os valores mais elevados obtidos de fatores k superiores a 0,9
correspondem a solos onde a fração silte e areia muito fina representa
a amostra total, sendo nulo o porcentual de matéria orgânica.
3.10.3 Fator topográfico
A topografia da área afeta diretamente o desprendimento de
partículas e carreamento de sedimentos, e estes estão diretamente

COUTO, L. et al.40
correlacionados com o comprimento e a inclinação da encosta ou
área. A forma da paisagem, constituindo concavidades e
convexidades, também afeta a perda de solo.
O fator L avalia o comprimento do talude, sendo definido pela
equação:
m
22,1
λ
L ÷
ø
ö
ç
è
æ
=
em que
· ë = comprimento do talude/encosta (m); e
· m = declividade (m m-1
).
Figura 9 - Nomograma da erodibilidade do solo.

É interessante salientar que o comprimento é definido como a
distância que vai desde a origem do escorrimento superficial até o
início da deposição de sedimentos.
O fator S avalia a inclinação do talude ou encosta, e é dado em
porcentagem, ou seja, metros de desnível por metros de comprimento.
Este fator é definido pela equação:
s = (0,43 + 0,35s + 0,043S²)
6,613
em que
· s = declividade do talude ou encosta (%).
Os fatores L e S geralmente devem ser agrupados, e a
denominação apropriada é fator topográfico LS, que é considerado
o fator que representa o relevo, o comprimento e a inclinação.
Wischmeier (1982) trabalhou com dados experimentais para
representar o fator topográfico LS, através das equações:
Para inclinação menor que 9%, a equação é:
L =
0,3
22,1
( ) X
6,613
( )0,043s + 0,30s + 0,43
2
Para inclinação maior que 9%, a equação é:
L =
0,3
22,1
( ) X
1,3
9
( )s

COUTO, L. et al.42
em que
• ë = comprimento do talude (m); e
• s = inclinação do talude em porcentagem.
É importante salientar que essas equações são estritamente
aplicáveis no caso de taludes e encostas com declividade uniforme e
com o mesmo tipo de solo e vegetação em todo o seu comprimento.
No caso de haver variações de solo, na declividade, na forma
(côncava ou convexa) e no revestimento vegetal, deve-se proceder
a cálculos diferenciados para cada situação, ou usar fatores de
correção.
Na determinação dos valores de ë e s, que representam os
parâmetros de comprimento e declividade, respectivamente, no caso
de avaliar médias ou pequenas bacias hidrográficas, em que outros
fatores possam ter homogeneidade, estas variáveis podem apresentar
grandes variações, causando erros.
No caso de áreas e bacias pequenas, Horton (1976) considera
que o valor de ë pode ser estimado como a metade do inverso da
densidade de drenagem, cuja expressão é:
=
L( )0,5 . A
em que
· A = área da bacia hidrográfica em km²; e
· L = comprimento da bacia hidrográfica em km.

3.10.4 Fator de cobertura vegetal e recobrimento do solo
A cobertura vegetal da superfície do terreno varia de acordo
com a espécie, densidade de plantio ou da vegetação, altura da
vegetação, área foliar e tipologia florestal, e estas podem afetar
diretamente a erodibilidade de um solo.
As culturas agrícolas, desde que cultivadas em curvas de nível,
terraços ou outras técnicas que venham a conservar o solo, são
sempre positivas, ainda mais que a grande maioria das culturas é
plantada em épocas de maior precipitação, contribuindo, assim, para
a proteção do solo e para reduzir o índice de erodibilidade.
Após a execução de trabalhos de terraplenagem, decapeamento
do solo, limpeza de áreas ou desmatamento, o solo apresenta-se
desnudo, sendo necessária a proteção imediata para evitar a erosão
laminar e o carreamento de sedimentos para os cursos d’água.
Apesar de a cobertura vegetal ser um grande fator de proteção
do solo, isto não significa que grande porcentual de cobertura vegetal
tenha total eficiência na proteção do solo, pois pode ocorrer que,
embora o recobrimento vegetal seja de 100%, o solo esteja
desprotegido, sem serapilheira, e neste caso haverá desprendimento
e carreamento de sedimentos, com perda de solo, mostrando que o
bom desempenho de todos os fatores é essencial na proteção do
solo.
3.10.5 Fator de manejo de culturas e conservação do solo
Este fator é também denominado de práticas de manejo e
conservação do solo. Os pesquisadores consideram que em muitas

COUTO, L. et al.44
variáveis, independentemente de práticas de cultivo e proteção
do solo, já estão incluídas no fator P as práticas normais e
essenciais nos cultivos agrícolas, por exemplo: rotação de culturas,
preparo do solo e fertilizações, sendo considerados trabalhos
obrigatórios.
O fator P, que é o de práticas de manejo e conservação do solo,
varia segundo a inclinação, os níveis de proteção e as práticas de
manejo.
Para calcular a perda de solo em terrenos com cultivo em
terraços, deve-se utilizar o valor de P correspondente ao cultivo em
curvas de nível, com o valor de L correspondente ao intervalo entre
terraços ou curvas de nível.
Para áreas impactadas, devido a distúrbios causados na
implantação de estradas, aeroportos, indústrias, terraplenagem, áreas
de empréstimo, bota-fora, deve-se utilizar o fator P com base em
técnicas de proteção ambiental, utilizadas na proteção do solo
(Quadro 2).
4 FATORES A SEREM CONSIDERADOS EM PROJETOS
DE PROTEÇÃO DE TALUDES
4.1 Edáficos
Fatores edáficos dizem respeito às peculiaridades do solo frente
ao organismo vegetal. O conhecimento das principais características
físicas do solo, como cor, textura, estrutura e porosidade, é de grande
importância na orientação dos trabalhos de seu manejo e controle
de erosão (BERTONI; NETO,1999).

A distribuição quantitativa das classes de tamanho de partículas
que compõem o solo, ou seja, a sua textura, é o principal critério
para classificá-lo de acordo com sua granulométria, sendo
consideradas três frações: areia, silte e argila. A análise mecânica
vai determinar a proporção existente de cada fração em porcentagem.
Pelos dados granulométricos de uma região, é possível analisar
a disponibilidade de água para a planta, por exemplo, solos arenosos
em geral são soltos e não oferecem resistência à penetração das
raízes, porém são frequentemente pobres em fertilidade e têm baixa
capacidade de retenção de umidade.
A forma como as partículas elementares do solo se arranjam
vai definir a sua estrutura, determinando sua permeabilidade à
água, sua resistência à erosão e as condições de desenvolvimento
das raízes das plantas (BERTONI; NETO, 1999). Os solos que
Quadro 2 - Práticas de manejo e conservação de solos com os
respectivos fatores P
Tipo Eficiência (%) Fator P
Sem uso de práticas de manejo 0 1,00
Tufos de palha e capim 10 0,90
Barreiras de madeira e galhada 20 0,80
Enrocamento, rip-rap e filtros 30 0,70
Cultivo agrícola em nível 50 0,50
Terraços em nível com vegetação 65 0,35
Galhada seca e ramos vivos em nível 75 0,25

COUTO, L. et al.46
apresentam instabilidade na agregação das partículas sob o impacto
das gotas de chuvas estão sujeitos a se dissiparem.
As plantas, em geral, têm grande capacidade de se adaptarem
às texturas do solo, não sendo, portanto, a textura do solo uma variável
significativa na seleção de plantas resistentes.
4.2 Temperatura
A temperatura poder ser considerada um dos mais importantes
fatores climáticos que atuam sobre as plantas, devido à sua marcante
influência sobre as atividades fisiológicas ao controlar a velocidade
das reações químicas.
Para evitar superaquecimento, as plantas possuem a possi-
bilidade de transferir o excesso de calor mediante o processo de
transpiração. A energia acumulada é utilizada para transformar a
água que está presente na célula no estado líquido para o estado
gasoso, para logo ser liberada ao ambiente durante o processo
transpiratório. Essa transformação de estados da água produz um
consumo importante de energia, que permite diminuir a temperatura
das folhas. Quando a temperatura do ambiente é alta, a transpiração
pode ser responsável pela perda de mais de 50% do total do calor
eliminado pela planta. O calor restante é eliminado mediante os
processos de radiação, condução e convecção. De acordo com Lange
e Lange (1963), a tolerância ao frio e ao calor é medida por
determinação da temperatura em que ocorrem 50% de morte das
plantas de um determinado lote.
O estresse sofrido por plantas submetidas a altas e baixas
temperaturas, da mesma forma que muitos outros estresses, não

atua individualmente e seu efeito é muito difícil de ser isolado de
outros estresses associados. O caso específico do estresse térmico
por altas temperaturas encontra-se fortemente associado aos
estresses hídrico e lumínico. As plantas submetidas a ambientes com
alta luminosidade e falta de água sofrerão muito mais os efeitos das
altas temperaturas do ambiente.
A elevação de temperatura no solo acarreta aumento da
respiração no sistema radicular, elevando a demanda de oxigênio, e
isso pode provocar anoxia, dependendo do número de plantas por
área, e os espaçamentos mais amplos poderão diminuir as reservas
da planta, reduzindo a sobrevivência.
Cada espécie possui uma temperatura mínima, abaixo da qual
não cresce; uma temperatura máxima acima da qual suspende suas
atividades vitais; e uma temperatura ótima, em torno da qual se verifica
melhor desenvolvimento. Portanto, o modelo de seleção de plantas
poderá ser utilizado, preenchendo-se a temperatura média anual do
local ou os limites de temperaturas que ocorrem.
4.3 Precipitação
A chuva, ao atingir a crosta terrestre, infiltra no solo de acordo
com propriedades físicas. Se a taxa de precipitação excede a taxa
de infiltração, então ocorre o escoamento superficial, sendo o excesso
de água drenado para os cursos d’água, até chegar aos oceanos. Ao
saturar o reservatório do solo, o excedente será drenado para os
aquíferos. A água contida nos reservatórios é absorvida pelas raízes
das plantas e conduzida através de seus caules às folhas, onde
ocorrerá a evaporação, retornando à atmosfera. A relação entre a

COUTO, L. et al.48
entrada de água (precipitação) e a saída de água (evaporação,
transpiração e drenagem) é o balanço hídrico.
A rizosfera é confinada principalmente a um volume de solo
úmido suficiente para suprir a demanda evaporativa da parte aérea;
enquanto a água é extraída do solo, as raízes tendem a se expandir
ao longo do gradiente de água, mas sempre permanece a possibilidade
de absorção de água de qualquer parte do solo previamente esgotada,
caso esta seja remolhada (WINTER, 1988)
Apesar de seus efeitos benéficos sobre a vida vegetal, a água
pluvial, em tratos desnudos, exerce violenta erosão, removendo
toneladas de terra. Para ficar mais claro para o leitor como é grande
a pressão que a água exerce sobre o solo, vamos supor que uma
região tem um índice pluviométrico de 1.000 mm, o que equivale a
1.000 litros por metro cúbico, dependendo da concentração e da
duração da chuva ela pode acarretar a formação de sulcos erosivos
(PEREIRA, 2006).
A precipitação depende do regime hídrico da região, e no modelo
da seleção de plantas foram fixados apenas os limites, mínimo e
máximo, exigidos para cada espécie, não levando em consideração
as concentrações pluviométricas ou longos períodos de estiagem,
apenas a pluviosidade média anual em mm por ano.
4.4 pH/salinidade
O termo pH define a acidez ou alcalinidade relativa de uma
solução. A escala de pH tem uma amplitude de 0 a 14. O valor 7,0,
que está no meio, é definido como neutro, valores abaixo de 7,0 são
ácidos e os acima de 7,0 são alcalinos. A maioria das plantas tem um

bom desenvolvimento com o pH entre 5,5 e 7,0, entretanto existem
espécies que toleram elevados níveis de acidez ou salinidade, sendo
estas espécies de grande interesse para projetos de recuperação de
áreas degradadas (PEREIRA, 2006).
Nas áreas contaminadas por rejeitos industriais, que normal-
mente são dispostos em áreas predeterminadas, há necessidade de
proteção para evitar a lavagem do material exposto e o carregamento
de sedimentos e de partículas pelo vento, por isto utiliza-se, preferen-
cialmente, revegetação. Para garantir o sucesso do revestimento
vegetal, os resíduos dispostos devem ser cobertos com uma camada
de solo, com cerca de 50 cm de espessura, ou pode-se optar em
reduzir esta camada de solo para uma espessura de 10 cm, mas
neste caso devem-se utilizar espécies extremamente tolerantes às
condições de salinidade/acidez.
4.5 Resistência ao fogo
O fogo pode estressar plantas individuais por consumir reservas
que sustentam o crescimento, bem como comunidades de plantas,
por reduzir a fertilidade e a umidade do solo, através do aumento na
evapotranspiração e no escorrimento superficial (STEUTER;
McPHERSON, 1995). As adaptações morfofisiológicas das plantas
ao fogo envolvem estratégias de resistência, regeneração ou
sobrevivência (COUTINHO, 1977; STEUTER; McPHERSON,
1995).
As gramíneas são apontadas como a família vegetal mais
bem adaptada à queima, em função de sua rápida capacidade
de regeneração (DAUBENMIRE, 1968; VOGL, 1974;

COUTO, L. et al.50
COUTINHO, 1994). Isto se deve ao contínuo crescimento foliar do
meristema intercalar e de novos afilhos, oriundos de meristemas
protegidos abaixo do solo ou na base das bainhas persistentes (BOND;
WILGEN, 1996).
No caso específico de proteção de áreas impactadas, o tipo de
sistema radicular contribui significativamente para a proteção do solo
e melhoria da estabilidade de taludes e encostas, por isso a queima
somente da parte aérea não afetará a sua estabilidade e proteção,
desde que a planta possa recuperar-se e rebrotar.
5 EFEITO DA VEGETAÇÃO NA ESTABILIDADE DE
TALUDES E ENCOSTAS
A escolha adequada das espécies a serem consorciadas e as
respectivas quantidades de sementes ou mudas são fatores decisivos
no estabelecimento da vegetação, portanto é necessário
conhecimento técnico, a fim de eliminar a escolha aleatória das
espécies, gerando uma relação custo/benefício positiva para o projeto
a ser executado (PEREIRA, 2006).
Para Gray e Sotir (1996), a vegetação vem sendo utilizada há
séculos na engenharia, no controle de processos erosivos e como
proteção e reforço em obras civis. Atualmente, as técnicas que
conjugam a utilização de elementos vivos na engenharia são
denominadas de bioengenharia de solos (KRUEDENER,1951). Estas
operações, devido a seu baixo custo, requerimentos técnicos
relativamente simples para instalação e manutenções, bem como
pelas adequações paisagísticas e ambientais, têm encontrado largo
campo de aplicação em regiões tropicais e subtropicais, já que nestas

as condições favoráveis ao desenvolvimento da vegetação ocorrem
na maior parte do ano (GOLFARI; CASER,1977).
A importância da vegetação frequentemente é verificada quando
se procede a sua supressão. Após a retirada da cobertura vegetal
por colheitas ou desmates ocorre, na maioria das vezes, intenso
aumento de processos erosivos e instabilização de taludes. A
revegetação, por sua vez, promove a diminuição desses processos.
A parte aérea da vegetação e seus resíduos em decomposição
protegem o solo tanto dos processos de mobilização e carreamento
do solo, pela ação dos agentes erosivos, como do vento e da água.
O recobrimento vegetativo modifica sensivelmente o microclima
superficial, reduzindo as variações de umidade e temperatura do
solo. Esta ação isolante relaciona-se aos processos de redução da
coesão aparente do solo pela quebra de agregados e pelo enfraque-
cimento da estruturação devido a variações na temperatura,
especialmente após serem submetidos a ciclos de oscilações térmicas
por períodos de tempo mais longos.
A matéria orgânica do solo, composta pela fração não
reconhecível sob um microscópio ótico, por apresentar organização
celular de material vegetal, é denominada húmus. Esta inclui as
substâncias húmicas, que são processualmente definidas em frações,
com base em sua solubilidade em diferentes valores de pH, e o grupo
de substâncias não húmicas (carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos
orgânicos), cuja fórmula química para as subunidades pode ser
definida com exatidão.
Os grupos funcionais das substâncias húmicas têm grande
importância na Capacidade de Troca Catiônica (CTC) e em outros

COUTO, L. et al.52
importantes processos físico-químicos do solo, como a quelatização
de metais. Esses processos influenciarão consideravelmente a
fertilidade do solo, já que eles estão diretamente relacionados à
disponibilidade dos nutrientes para a vegetação adjacente.
Os carboidratos são quantitativamente os mais importantes
grupamentos funcionais de substâncias não húmicas, representando
de 10 a 25% em massa do carbono orgânico nos solos. A maioria do
carboidrato no solo está presente na forma de polissacarídeo. Os
polissacarídeos do solo têm sido estudados devido a seu valioso papel
na estabilização de agregados de partículas de argila. Muitas vezes
esta agregação ocorre por causa das mucilagens polissacarídicas
oriundas de raízes, bactérias e fungos, que formam soldagens efetivas
nas partículas dos solos.
Cheshire et al. (1979, 1983), por meio de análises em
microscópios eletrônicos de varredura e de transmissão, constataram
que em muitas situações, virtualmente, os polissacarídeos são
responsáveis por toda a estabilidade dos agregados em solos.
O recobrimento do solo com capim ou vegetação herbácea
densa proporciona a melhor proteção contra a erosão laminar e contra
a ação do vento. A efetividade do recobrimento vegetativo pode ser
verificada no Quadro 3.
Coppin e Richards (1990) afirmam que o máximo efeito do
recobrimento vegetativo é obtido a partir de um recobrimento efetivo
de 70%, e verificaram ainda que tipos variados de vegetação de
porte idêntico apresentaram diferenças significativas na intensidade
de perda de solo, tendo estas diferenças apresentado valores da
ordem de 400 a 500% para parcelas de 1 e 2 m de altura,
respectivamente.

Quadro 3 - Redução da erosão em função de diferentes condições
de recobrimento em condições temperadas (Adaptado
do USDA Soil Conservation Service,1978)
Fonte: Coelho e Pereira (2006).
Tipo de Recobrimento
Redução
(%)
Controle (sem recobrimento) 0,0
Semeio de espécies herbáceas:
Centeio (perene)
Centeio (anual)
Capim-sudão
95
90
95
Pastagem nativa de ciclo anual (máximo) 97
Semeio de espécies herbáceas permanentes 99
Mulch
Feno , índice de aplicação (t ha
-1
)
2,0
4,0
6,0
8,0
Palha de grãos pequenos (diâmetro < 10 mm), 8,0 t ha
-1
Serragem, 24 t ha
-1
Celulose de madeira, 6,0 t ha
-1
Fibra de vidro, 6,0 t ha
-1
75
87
93
98
98
94
90
95
Efeito semelhante ao da biomassa pode ser conseguido com a
aplicação de recobrimento do solo por mulch (resíduos), geralmente
de origem vegetal, aplicado sobre a superfície do solo (DULEY;
RUSSEL,1939, citados por PIERCE; FRIE,1998). O mulch promove
a redução da evaporação e protege a superfície do solo pela redução

COUTO, L. et al.54
da intensidade de escoamento superficial e pelo aumento dos índices
de infiltração.
Normalmente são utilizados resíduos agrícolas, composto
orgânico de usinas de tratamento de lixo, fibra de vidro, celulose e
serragem no recobrimento do solo (USDA, 1978).As características
dos materiais que mais afetarão a efetividade do mulch em relação
à evaporação são a quantidade, orientação, uniformidade de aplicação,
capacidade de interceptação da chuva, refletividade e rugosidade
dinâmica ou hidráulica (VAN DOREN; ALLMARAS,1978).
Esses efeitos são facilmente constatados em condições de
bancada, já que a verificação dos efeitos do mulch a longo prazo, em
condições de campo, é dificultada pela interação de fatores como
infiltração de água no solo, distribuição das raízes ao longo do perfil,
profundidade de percolação e evaporação (UNGER et al.,1998).
Outro aspecto importante a se considerar é a interceptação das
gotas de chuva pela parte aérea da vegetação. Coppin e Richards
(1990) estimam uma interceptação média de 30% ao longo do ano,
para locais com revestimento arbóreo. Coelho (1999) verificou que
em pequenas áreas recobertas por árvores e gramíneas a
interceptação média corresponde a valores que variam entre 10 e
20% do volume de água precipitada, entre 30 e 40% sob áreas
cultivadas e entre 60 e 70% em assentamentos urbanos.
A vegetação reduz a velocidade das enxurradas devido à
rugosidade apresentada ao escoamento superficial pelas estruturas
de sua parte aérea. Em termos hidráulicos, a rugosidade pode ser
caracterizada por um parâmetro como o coeficiente de Manning
(n), da equação da velocidade média do escoamento.

v = (R2/3
S1/2
) / n
em que
· R = raio hidráulico; e
· S = declividade da superfície de escoamento.
A rugosidade hidráulica vai ser influenciada pela morfologia e
altura das plantas, pela densidade de crescimento e pela espessura
da lâmina d’água.
A vegetação pode aumentar os índices de infiltração por
diferentes razões: (i) raízes fisiologicamente ativas, (ii) canais ou
fissuramentos ocasionados por raízes decaídas, (iii) aumento da
rugosidade hidráulica, (iv) aumento da porosidade efetiva do solo; e
(v) alterações estruturais do solo (LINSLEY; FRANZINI, 1972;
MORGAN, 1994).
Como resultado de uma combinação dos aumentos dos valores
de rugosidade superficial, infiltração e interceptação, a enxurrada
de áreas recobertas por vegetação é muito menor que a de solo
descoberto.
A influência do reforçamento radicular na estabilidade dos
taludes pode variar em função de fatores como:
• valores de resistência à tensão das raízes;
• propriedades da interface entre as raízes e o solo (rizosfera);
• concentração, características de ramificação e distribuição
das raízes no solo - também denominada arquitetura
radicular;

COUTO, L. et al.56
• espaçamento, diâmetro e massa de solo explorada pelas
raízes;
• espessura e declividade do perfil do solo do talude; e
• parâmetros geotécnicos relativos à resistência ao cisalha-
mento do solo.
A relação entre resistência radicular e diâmetro pode ser
expressa pela equação logarítmica dada por:
Tr = n.D
m
em que
· Tr = resistência radicular à tensão;
· D = diâmetro de raízes; e
· n e m = constantes empíricas específicas para cada tipo de planta.
O diâmetro das raízes, em geral, é inversamente proporcional à
resistência radicular à tensão. Raízes finas têm a vantagem de não
apenas possuírem altas resistências à tensão, mas também maiores
resistências ao arranquio, devido à sua alta superfície específica, se
comparada à das raízes de maior diâmetro.
Uma elevada concentração de fibras radiculares de pequeno
diâmetro é mais efetiva do que poucas raízes de diâmetro maior
para o aumento da resistência ao cisalhamento de massas de solos
permeadas por raízes, e este aumento de resistência será diretamente
proporcional à profundidade explorada pelas raízes. A ação mais
eficiente neste aumento da resistência é verificada quando as raízes

penetram ao longo do manto de solo até fraturas ou fissuras presentes
na camada de rocha-matriz ou em zonas de transição onde a
densidade e a resistência do solo ao cisalhamento aumentem com a
profundidade.Atingindo esses pontos, as raízes se fixam, promovendo
a transferência de forças de zonas de menor resistência ao
cisalhamento para zonas de maior resistência ao cisalhamento
(GREENWAY, 1987).
Esse efeito estabilizador é minimizado quando ocorre pouca
penetração das raízes ao longo do perfil. Nesses casos, as raízes
laterais podem exercer importante papel na manutenção de um manto
contínuo de raízes ao longo das camadas superficiais, aumentando a
sua resistência aos processos erosivos. Entretanto, devido às
exigências de oxigenação pelas células das raízes e à maior fertilidade
da camada superficial do solo, elas tendem a se concentrar próximo
à superfície.
O principal efeito das fibras do sistema radicular da vegetação
no reforçamento de solos está relacionado ao incremento da coesão
aparente (SOTIR; GRAY, 1997) ou à agregação e estruturação das
partículas de solo. De acordo com os autores, a coesão aparente
efetuada pelas fibras radiculares pode fazer uma diferença significativa
na resistência a deslizamentos superficiais ou em movimentações
por cisalhamento na maioria de solos arenosos com pouca ou nenhuma
coesão aparente intrínseca.
Eles demonstraram ainda que em testes executados em
condições de campo e de laboratório foi verificado o aumento da
resistência ao cisalhamento por unidade de concentração de fibra
radicular da ordem de 112,72 a 132,52 kPa g-1
de raízes, em diferentes

COUTO, L. et al.58
espécies de plantas. Além disso, ao efetuarem a análise da
estabilidade de taludes, utilizaram a coesão aparente radicular como
função da concentração de raízes no solo com a profundidade,
verificando que uma pequena variação na coesão aparente radicular
pode influenciar substancialmente o fator (coeficiente) de segurança
dos taludes. Esta influência foi verificada nas menores profundidades
de solo.
Segundo Coelho (2008), as raízes das espécies vegetais
contribuem para o incremento significativo da coesão aparente do
solo, evidenciando ainda ser maior a contribuição da Brachiaria
humidicola, em que a presença de 1% de raízes no solo (porcentagem
massa/massa) aumentou a coesão aparente de 26,33 kPa (sem
raízes) para 38,68 kPa, ressaltando que a partir da análise de outras
espécies vegetais os valores de coesão aparente foram máximos
quando havia 1% de raízes nos solos estudados, e que apesar de
diminuir os valores de coesão aparente com valores acima de 1% de
conteúdo de raízes, ainda assim ficaram acima dos valores
encontrados para solos sem raízes.
Já as raízes pivotantes atuam de maneira semelhante a “tirantes
vivos”, promovendo o ancoramento de grandes massas de solo. Este
efeito de “tirantes vivos” é especialmente verificado em perfis do
solo com diferenças significativas entre resistência ao cisalhamento
ao longo da profundidade. Gray (1978) demonstrou esse efeito pela
ocorrência de massas de solo de saprólitos de granito estabilizadas
por árvores de Pinus sp., ao verificar que massas de solos localizadas
a montante de indivíduos desta espécie possuíam maior estabilidade
que o solo de locais sem a influência das raízes desses indivíduos.

O corte, as lesões graves ou a debilidade fisiológica das plantas
podem fazer decrescer a estabilidade dos solos, devido à redução da
resistência à tensão das raízes. As raízes de menor diâmetro são,
nestas ocasiões, as primeiras a fenecer e a desaparecer. Com o
passar do tempo ocorre o declínio na resistência à tensão das raízes,
que atinge um valor mínimo, que pode voltar a crescer com a emissão
de novas radicelas pela vegetação já mais ativa (GRAY; SOTIR,
1996).
Greenway (1987) e Coppin e Richards (1990) sintetizam os
principais efeitos da vegetação no movimento de massa em taludes
(Quadro 4).
Vários autores têm buscado quantificar os efeitos da vegetação
na estabilidade de taludes, no entanto a quantificação exata desta
influência em condições de campo é de difícil obtenção. Trabalhos
de bancada (Quadro 5) têm proporcionado dados de considerável
exatidão acerca do reforçamento radicular no corpo do solo, sendo
disponíveis na literatura diversos modelos de fácil utilização (WU
et al., 1988; SHEWBRIDGE; SITAR, 1990). Com base nos valores
obtidos por esses modelos podem-se utilizar estes resultados em
simulações numéricas para a análise de estabilidade de taludes.
A utilização da vegetação na bioengenharia, especialmente em
operações de controle de erosão, muitas vezes tem sido vista como
panaceia pela maioria dos planejadores (GRAY; SOTIR,1996).
Exemplos da utilização inadequada são frequentemente relatados
na literatura.
Stocking (1996) relaciona duas situações em que o abafamento
da vegetação herbácea, causado pela introdução de arbóreas de

COUTO, L. et al.60
Quadro 4 - Efeitos hidromecânicos da vegetação na estabilidade
de solos de taludes; efeitos positivos e negativos,
respectivamente (+) e (-)
bs.: 1– até 0,30 m de profundidade; 2 – 0,50 a 1,50 m de profundidade; e
3 – mais de 1,50 m de profundidade.
Efeito na estabilidade de
taludesNatureza
do efeito
Influência
Mecanismo
hidrogeológico Super-
ficial
1
Subsu-
perficial
2 Profunda
3
Equilíbrio
de forças
da massa
do solo
Reforçamento
radicular
Raízes reforçam o solo,
aumentando sua resistência ao
cisalhamento.
+ +
Atirantamento
radicular
Raízes de árvores podem
ancorar em estratos mais
profundos e mais firmes,
proporcionando suporte.
+ +
Ancoramento
radicular
Estratos superiores de menor
coesão.
+ +
Sobrecarga
O peso de árvores sobrecarrega
o talude, aumentando os
componentes da força normal e
descencional.
-
Tombamento
A vegetação exposta ao vento
transmite forças dinâmicas para
o talude.
-
Recobrimento
superficial
A folhagem e a biomassa
decaídas protegem o solo e
fornecem substâncias
agregantes.
+ +
Retenção
Partículas minerais do solo são
soldadas pelas raízes
superficiais.
+ +
Alterações
do regime
hídrico do
solo
Interceptação
A parte aérea intercepta e
evapora a precipitação,
reduzindo a quantidade de água
infiltrada.
+
Infiltração
Raízes e ramos aumentam a
rugosidade superficial e a
permeabilidade do solo,
aumentando a infiltração.
+ / - + / - + / -
Evapotranspiração
A sucção radicular retira
umidade, reduzindo a poro-
pressão da água no solo. Em
casos extremos, pode gerar
trincamentos e altos índices de
infiltração.
+ / - + / - + / -
Microclima
solo-
atmosfera
Proteção
Diminuição da força trativa de
ventos.
+
Isolamento térmico
do solo
Proteção contra trincamentos
por calor ou frio.
+ +

Quadro 5 - Metodologias utilizadas para quantificar os efeitos físicos
da vegetação na estabilidade de taludes
Fonte: Coelho e Pereira (2006).
Efeito Características físicas Método
Reforçamento
radicular
Índice da área superficial,
distribuição e morfologia
radicular.
Forças de tensões
radiculares.
Pesagem da massa de
raízes em determinada
massa de solo, contagem da
densidade radicular em
intervalos verticais em
parcelas amostrais no
talude.
Testes de tensão no campo
e em bancada.
Atirantamento
radicular
Espaçamento, diâmetro e
idade de árvores, espessura
e inclinação do perfil do solo.
Propriedades geotécnicas do
solo.
Observações de campo.
e em bancada.
Sobrecarga Peso médio da vegetação.
Estimativas de campo ou
informações na literatura da
relação peso/biomassa de
árvores (CANNEL, 1982).
Ventos
Regime de ventos para
determinado tempo de
recorrência, altura média das
árvores dominantes na
comunidade vegetal.
Norma técnica BS
CP3:V:2:1972, ou predição
por danos ao vento
(MILLER, 1985).
Umidade do solo
Teor de umidade do solo,
profundidade do lençol
freático, poro
pressão/sucção.
Testes de campo e em
bancada, piezômetros e
tensiômetros.
Interceptação
Precipitação líquida sobre o
talude.
Pluviógrafos, coleta de
escorrimento superficial,
densidade do recobrimento
foliar.
Infiltração
Maior ou menor dificuldade
com que a percolação da
água ocorre através dos
poros do solo.
e em bancada para
determinação de
permeabilidade do solo.

COUTO, L. et al.62
rápido crescimento para controlar processos erosivos, ocasionou o
agravamento destes. Esses exemplos ocorreram no Vale do Rio
Doce-MG, durante o uso de Eucaliptus sp. para controle de processos
erosivos em sulco.
Finney (1984) verificou que gotas de chuva com diâmetros entre
2 e 3 mm, ao atingirem o solo, possuem menor capacidade de mobilizar
partículas do solo que gotas de 5 mm formadas pelo acúmulo de
gotículas na superfície de folhas a 1 m de altura. A erosividade pode
atingir variações da ordem de 1.000% nas adjacências de árvores e
arbustos. Superfícies recobertas por gramíneas produzem um padrão
uniforme e atenuado de distribuição da chuva no solo, reduzido a
valores incipientes se comparados com os presentes nas gotas de
chuva em um momento inicial (ARMSTRONG; MITCHELL, 1987).
Com relação a sobrecargas causadas pelo aumento significativo
da biomassa vegetal, Gray e Meganah (1981) afirmam que para um
modelo de talude infinito a sobrecarga pode ser benéfica à
estabilidade, desde que a coesão do solo seja baixa, o ângulo interno
de fricção do solo seja alto e os ângulos de inclinação do talude
sejam pequenos.
As raízes superficiais podem contribuir para a desagregação
do solo, quando muito concentradas, em grande volume e muito
superficiais; por exemplo, o bambu; e a penetração radicular em
fissuras e junções de rochas favorece a infiltração e intemperismo
da rocha, podendo contribuir para a instabilidade do talude
(GREENWAY, 1987).
O uso da vegetação para controle de processos erosivos deve
ser criterioso, já que ela pode interferir intensamente na transferência

da água da atmosfera para o solo nas águas de infiltração
(FERGUSON,1994) e nos sistemas de drenagem superficial
(MORGAN,1994). Desta forma, podem ocorrer alterações no
volume e na intensidade do escoamento pluvial e nas taxas de erosão
superficial.A vegetação ainda pode interferir nos valores da umidade
no solo afetando, por conseguinte, seus parâmetros geotécnicos como
fricção e coesão (GREENWAY,1987).
5.1 Seleção de plantas para controle de erosão e áreas
degradadas
Dos métodos para ancoramento de sedimentos, o de maior
aplicabilidade técnico-econômica e o mais adequado ambientalmente
é representado pela estabilização do solo pela revegetação. As
espécies selecionadas devem apresentar o sistema radicular profundo
e desenvolvido, para maximizar o volume de solo estabilizado pelas
raízes das plantas.
Normalmente é utilizado o consorciamento de gramíneas e
leguminosas (Figura 10), devido à rapidez de crescimento e
recobrimento dessas espécies. Com uma composição heterogênea
de espécies, a ciclagem de nutrientes é mais intensa, a ocorrência
de pragas é menor e a porcentagem de recobrimento do solo é maior.
Além disso, a estabilização laminar proporcionada pelo sistema
radicular de plantas variadas é mais eficiente, já que cada espécie
explorará uma profundidade de solo diferente, ao contrário de um
sistema em que é utilizada apenas uma espécie.
O termo genérico “leguminosa” refere-se às plantas da família
Caesalpinaceae, Fabaceae e Mimosaceae. Existe uma grande

COUTO, L. et al.64
variedade de leguminosas tropicais, havendo ainda muitas espécies
desconhecidas e aproximadamente 13 mil catalogadas, as quais têm
uma gama de utilidades, como grãos, frutos, tubérculos, forragem,
carvão, celulose, madeira, adubação verde e arborização
(SIQUEIRA; FRANCO, 1998).
As leguminosas são conhecidas como eficientes restauradoras
da fertilidade do solo, promovendo uma grande produção de massa
verde e grande exploração do solo pelo sistema radicular. Uma das
características que mais chama a atenção nas leguminosas é a
capacidade de uma boa parte das espécies formar simbiose com
determinados gêneros de bactérias, comumente chamadas de rizóbio
(MOREIRA et al.,1994).
Figura 10 - Consorciamento de leguminosas e gramíneas utilizadas
na revegetação de taludes.

Um outro aspecto relevante é o fato de que muitas leguminosas
nodulíferas são também micorrízicas, ou seja, além de se associarem
ao rizódio formam simbiose com fungos micorrízicos, podendo se
valer dos múltiplos benefícios dessa interação. A exploração de um
maior volume de solo pelas hifas da micorriza permite maior absorção
de água e nutrientes, além da zona de atuação das raízes. Os maiores
benefícios se dão em função do incremento na absorção de nutrientes
de baixa mobilidade nos solo, notadamente o fósforo, e do
abrandamento dos problemas relacionados com o pH, alumínio e
manganês nos solos ácidos, além de benefícios não nutricionais. Esses
efeitos sobre o desenvolvimento da planta micorrizada são mais
importantes e visíveis em ambientes estressantes, como é o caso de
sítios degradados (SIQUEIRA; FRANCO, 1998; FURTINI NETO
et al., 2000)
A família Gramineae compreende cerca de 650 gêneros e 10.000
espécies, distribuídos em todo o mundo, sendo uma planta pioneira.
As gramíneas têm importância fundamental do ponto de vista
ecológico, pois ajudam na recuperação, proteção e revitalização do
solo.
As gramíneas possuem sistema radicular fasciculado, ou seja,
com a raiz primária não desenvolvida, enquanto as raízes secundárias
são ramificadas e numerosas, geralmente ocorrendo a menos de
1 m de profundidade. Algumas espécies, como o milho, possuem
também raízes adventícias, cuja principal função é a sustentação da
planta.
Algumas gramíneas possuem rizomas e, ou, estolões, também
chamados estolhos, que constituem tipos de caule especiais. Os

COUTO, L. et al.66
rizomas ocorrem abaixo da superfície do solo e são diferentes das
raízes por possuírem nós e folhas não desenvolvidas, que se
apresentam como pequenas escamas. Os estolões são semelhantes
aos rizomas, porém crescem na superfície do solo.
Uma espécie de gramínea que merece destaque é a Vertivera
zizanoides. É uma gramínea promovida pelo Banco Mundial na
década de 1980, para auxiliar no controle de erosão e na conservação
de solos e água, em áreas com poucos recursos, especialmente para
os países em desenvolvimento (Figura 11).
Figura 11 - Figura evidenciando as linhas de vetiver em perfilha-
mento na Fazenda Guarará, Santana dos Montes-MG.
Desde 1931 tem sido observado o desenvolvimento do vetiver
em Kuala Lumpur, na Malásia, com o objetivo de contenção de
encostas e taludes íngremes. Para ficar mais didático serão

enumeradas as várias vantagens do uso do vetiver no controle de
erosão e na reabilitação ambiental:
• Não é uma planta invasora: suas sementes são estéreis, e
ela não se propaga por rizomas ou estolões.
• Resistente ao fogo: apresenta sua coroa abaixo da superfície
do solo permanentemente, protegendo-se do fogo e do
pisoteio.
• Barreira vegetal viva e densa permanentemente: esta
barreira acima do nível do terreno funciona como um filtro,
retendo sedimentos e reduzindo a energia potencial do
escorrimento superficial (run off).
• Tolerância a diferentes tipos de solo: independentemente
de pH, toxidez, salinidade, resíduos industriais e rejeitos de
mineração.
• Capacidade de desenvolver novas raízes quando sua coroa
ficar encoberta de sedimentos, devendo crescer até atingir
o novo nível do terreno, e continuar a formação de terraços
naturais.
• Facilidade de ser eliminada ou removida quando não mais
se desejar manter as plantas na área, sem a preocupação
com a autopropagação ou o enraizamento.
• Baixo custo de implantação e manutenção, não necessitando
de podas periódicas, adubação ou irrigação, devido à sua
rusticidade e tolerância a seca, fogo, alagamento, etc.
• Capacidade de não competir com espécies que estão prote-
gendo, principalmente devido à profundidade de seu sistema
radicular, que apresenta grande geotropismo positivo.

COUTO, L. et al.68
• Sistema radicular penetrante, capaz de suportar entuba-
mentos (túneis) e rachaduras nas estruturas do solo. As
raízes atingem pelo menos 3 m de profundidade (Figura 12).
Figura 12 - Exemplar de vetiver com 2 anos de idade, com sistema
radicular atingindo 1 metro.

• Característica de planta xerófica e hidrófica para sobreviver
em condições intempéricas, por isso o vetiver, após seu
estabelecimento, suporta condições extremas de seca e
enchentes.
• Característica de possuir colmos eretos e resistentes, de
maneira a conter o fluxo de água de pelo menos 1.500 litros
por minuto e 30 cm de altura da lâmina d’água.
• Característica de grande adaptabilidade a extremas condi-
ções edafoclimáticas, com precipitações de 300 a 6.000 mm,
temperaturas de -9 o
C até 50 o
C, capaz de suportar grande
período de estiagem, superior a seis meses.
• Outras utilidades na reabilitação ambiental com vetiver:
disposição e tratamento de esgotos, redução do volume de
águas contaminadas, absorção de contaminantes e metais
pesados, fitorremediação, minas de carvão, ouro e Pb e
Zn.
6 BIOENGENHARIA DE SOLOS NA PROTEÇÃO DE
TALUDES E RECUPERAÇÃO AMBIENTAL
O princípio básico que norteia a bioengenharia de solos
compreende a utilização de elementos inertes como concreto,
madeira, aço e fibras sintéticas em sinergismo com elementos
biológicos, como a vegetação, no controle da erosão.
As espécies vegetais contribuem com o sistema radicular e o
caule, sendo utilizadas em diferentes arranjos geométricos como
elementos estruturais e mecânicos para contenção e proteção do

COUTO, L. et al.70
solo, melhorando as condições de drenagem e retenção das
movimentações de terra.
As técnicas de bioengenharia têm sido utilizadas desde o Império
Romano para controlar os problemas de erosão em taludes e margens
de rios, em diferentes partes do mundo.
Essas técnicas caíram em desuso após o advento da Revolução
Industrial, que popularizou o uso da tecnologia do concreto e do aço,
favorecendo a utilização de materiais de construção rígidos e inertes
nos projetos de engenharia, já que inicialmente apresentaram-se
baratos e seguros.
Posteriormente, em especial após a década de 30 do século
XX, engenheiros norte-americanos e europeus retomaram o
desenvolvimento e a utilização de diversas técnicas de bioengenharia.
A bioengenharia é utilizada pelo governo dos Estados Unidos
desde 1940, quando o National Resources Conservation Services
- USDA preconizava o uso dessas técnicas para proteção de lagos e
conservação de margens de rios.
Dentre as vantagens do uso de tecnologias baseadas na
bioengenharia dos solos, destacam-se:
• Menor requerimento de maquinário: as técnicas de
bioengenharia de solos podem ser classificadas como
trabalho-técnico intensivas, em oposição à engenharia
convencional, predominantemente energético-capital
intensivas. Por conseguinte, requerem maior utilização de
mão-de-obra e têm custo final comparativamente menor,
oferecendo ainda maior retorno social, já que além de utilizar
maior quantidade de mão-de-obra braçal ela requer menor

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