Impactos da atividade agrícola sobre o solo:

SalinizaçãoSalinização

Disciplina: Atividade Agrícola e Meio AmbienteProf. M. Sc. Kleber de Oliveira Fernandes

Eng. Agrônomo.

Montes Claros, Março/Setembro de 2010

IMPACTOS CAUSADOS PELA IRRIGAÇÃO• Modificação do meio ambiente; • Redução da disponibilidade hídrica; • Contaminação dos mananciais superficiais e subterrâneos; • Problemas de saúde pública (reúso);• Salinização do solo nas regiões áridas e semi-áridas.EXIGÊNCIA DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO

• Sais que possam prejudicar de maneira economicamente significativa o rendimento das plantas cultivadas.

• Maior ou menor sensibilidade é uma característica de cada planta. Ex: ↓cevada e algodão ↑feijão e cenoura

Condições onde há ocorrência:1. Solos em regiões de baixas precipitações pluviais;2. Alto déficit hídrico;3. Deficiência natural de drenagem interna;4. Maior ocorrência em zonas com precipitações médias de

até 1000mm/ano.

“Quanto menor precipitação média anual, maior a evapotranspiração potencial e maior é a possibilidade de salinização do solo quando irrigado”

• Semiáridas: período de seca igual ou superior a 6 meses por ano. ≤ 800mm (50% do Nordeste);

• Semiúmidas: seca de 4 a 5 meses por ano;• Úmidas: seca de 1 a 3 meses por ano;• Muito úmidas: sem seca.

Nordeste e N. de Minas → regiões propíciasNorte, Sul, Centro-oeste e quase todo sudeste →

menos propícias (mesmo com problemas de drenagem)

“O grande volume de água das chuvas lavam os sais”

Brasil: considerando as precipitações e sua distribuição

Íons Ca2+, Mg2+, Na+, K+, bem como radicais CO3+, HCO3+, SO4+, entre outros.

As plantas removem basicamente H2O do solo.

Afeta as culturas de duas maneiras• Aumento do potencial osmótico do solo. Quanto mais salino for um solo, maior será a energia gasta pela planta para absorver água e com ela os demais elementos vitais.• Pela toxidez de determinados elementos, principalmente sódio, boro e os bicarbonatos e cloretos. Em concentrações elevadas causam distúrbios fisiológicos nas plantas.

Como um solo se torna salino?

Fatores que contribuem para salinização

• Clima – défit hídrico climático acentuado;• Irrigação em solos rasos ou solos de má

drenabilidade;• Irrigação com água de má qualidade – teores

elevados de sais;• Baixa eficiência de irrigação;• Manutenção inadequada do sistema de

drenagem ou ausência de sistema de drenagem superficial e/ou subterrânea.

Evolução da salinização

Condição 01

• Solo de drenabilidade nula e sem implantação de sistema de drenagem subterrânea;

• Região de clima semiárido;• Aplicação de uma lâmina de água de 1200mm/ano;• Latossolo com barreira a 1,20m;• Água do S. Francisco (CE=80 micromhos/cm);• Assumindo-se que CE x 640= ppm ou g/m3;• Assumindo-se que um solo já começa a se tornar salino

quando a CE do extrato de saturação atinge um valor = 4 mmho/cm;

• Desprezando todo o conteúdo de sal existente no solo

a)Conteúdo de sais da água de irrigação: CE x 640 = ppm ou 0,08 mmhos/cm x 640 = 51,2 ppm ou g/m3 (51 gramas de sal/m3 de água)

b)Volume anual de água aplicada/há: 1200mm/ano = 1,2m/ano x 10000m2 = 12000 m3/há/ano

c)Quantidade de sal adicionada: 12000 m3/ano x 0,0512 kg de sal/m3 = 614,4 kg de sal/há/ano

d)Quantidade de sal que a solução do solo deve conter para que este seja considerado salino: 4 mmhos/cm x 640 = 2560 ppm = 2,56 kg/m3 de solução

e)Volume de solução no solo/há, assumindo-se que em um dado momento todo o perfil estaria saturado: 38% espaço poroso, 60% de matéria mineral e 2% M.O.

V= 10000m2 x 1,2m x 0,38 = 4560m3 de solução/há

f)Quantidade de sal necessário/há para que seja salino: 4560m3 de solução/há x 2,56kg de sal/m3 = 11674kg de sal/ha

g)Nº de anos de irrigação necessário para que um solo comece a ser considerado salino 19 anos

Condição 02• Emprego de água do Rio Jaguaribe-CE (500

micromhos/cm);• Mantendo todas demais condições:

Tem-se:a)Conteúdo de sais da água de irrigação:0,5mmhos/cm x 640 = ppm = 320 g de sal/m3

b)Quantidade de sal adicionado:12000m3/há/ano x 0,32 kg/m3 = 3840 kg de sal/há/ano

c)Nº de anos de irrigação necessários para salinizar o solo: 3 anos

Como evitar a salinização

• Todo solo situado em regiões climáticas favoráveis;

• Irrigar somente terras de boa drenabilidade;• Solos com menos de 1,0m de profundidade não

devem ser irrigados – implantação de sistema de drenagem subterrânea;

• Através de uma irrigação eficiente ou por meio da instalação de sistema de drenagem subterrânea e coletores;

• Fazer manutenção adequada do sistema de drenagem – coletores e subterrânea

Recuperação de solos afetados por sais

Solos com abundância de microporos:• Inundações periódicas mais eficientes do que inundação por

longo período.• Em condições de saturação, o único meio de reduzir a

concentração de sais dos microporos seria por difusão.

Melhoria na estrutura do solo (melhora CE)Desestimula microorganismos que diminuem a CERecuperação pode levar dias ou meses

Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, So42-, CO3-, HCO3+, NO3- e NH4-

Solos normais → 80% Ca2+ e 5% Na+.Regra geral → lâmina d’agua igual a 3x a profundidade a ser

recuperada

Recuperação de solo salino

1. Instalação de sistema adequado de drenagem subterrânea;2. Lavá-lo com a irrigação ou chuva;

Recuperação de solo salino-sódico

Estrutura e aparência muito similar à dos solos salinos Perigo → Lavagem ↑% de Na+ trocável (estrutura destruída)

Correto → Lavagem do excesso de sais + corretivos Substituição do Na+ por Ca2+ → melhora gradativa de

estrutura e CE.

Curiosidade:“Em casos extremos de difusão a argila pode,

eventualmente, percolar e formar uma camada impermeável”

Recuperação de solos sódicosInstalação de drenos subterrâneos + corretivos + lavagensNecessário fazer a recuperação da estrutura do soloA)Sais de Ca solúveis: • Cloreto de cálcio (CaCl2)

• Gesso (CaSO4, 2H2O)B) Ácidos ou formadores de ácido:• Enxofre• Ácido sulfúrico• Sulfato de ferro ou alumínio• Óxido de cálcioC) Sais de Ca de baixa permeabilidade:• Carbonato de cálcio• Derivados de fábrica de açúcar

Cálculo da quantidade de GessoGesso:• Custo relativamente baixo;• Boa solubilidade, e• Mais usado na recuperação de solos sódicos;• O valor final da PST(% de Na trocável) deve ser estimado (tolerância

da cultura, condições físicas do solo).

Exemplo: • Deseja-se recuperar os primeiros 50 cm de um solo sódico usando o

processo de inundação:• A % inicial de Na trocável (PSTi) é 25, devendo a PSTf ser

equivalente a 5%;• Densidade aparente = 1,8 g/cm3

• CTC = 20 mE/100g• Água de irrigação contendo 12 mE/1 de Na e 3 mE/1 de (Ca+Mg), ou

Ci=3 Ci =concentração inicial de Ca+Mg (através de análisa)

Deseja-se saber:1)A relação de absorção de Na da solução solo-

água;2)A quantidade de gesso que tem que ser

adicionada a água de irrigação;3)A quantidade de (Ca+Mg) em Keq/há;4)A lâmina de água necessária para recuperar o

solo;5)A quantidade de gesso necessária em Keq/há;6)A quantidade de gesso em Kg/há.

1)Para estimar a RAS (relação de adsorção de Na) da solução solo-água a partir da PSTf desejada usa-se:

RAS=PSTf/0,015(100 - PSTf) = 5/0,015(100-5) = 3,512)Quantidade de gesso a ser adicionada a água de irrigação:

X = 2(Na+/RAS)z -Ci = 2(12/3,51)z -3 = 20,4mE3)Cálculo da quantidade de (Ca+Mg):

(Ca+Mg) = (PSTi – PSTf)/100 x CTC x da x h

(Ca+Mg) = (25-5)/100x20mE/100g x 1,8g/cm3 x 50 = 360Keq/há4)Lâmina d’agua p/ recuperar o solo, com eficiência de lixiviação 100%:

Lâmina = 10-4 (Ca+Mg)/(Ci + x) = 10-4 x 360 x 103/(3,0 + 20,4) x 10-3 = 1538mm

5)Quantidade de gesso necessária em Keq/há:

X/Ci+x (Ca+Mg) = 20,4/3+20,4(360) = 313,8 Keq/há6)Quantidade de gesso em kg/ha = Keq/há x Pe(g/eq)

Equivalente grama do CaSO4 . 2H2O = 172g/2 = 86.0 g/eqTem-se: 313,8 Keq/há x 86.0 g/eq ≈ 26,987 kg de gesso/há