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Impactos da atividade agrícola sobre o solo: Salinização. Disciplina: Atividade Agrícola e Meio Ambiente Prof. M. Sc. Kleber de Oliveira Fernandes Eng. Agrônomo. Montes Claros, Março/Setembro de 2010. IMPACTOS CAUSADOS PELA IRRIGAÇÃO Modificação do meio ambiente; - PowerPoint PPT Presentation
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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 propícias
Norte, 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 + lavagens
Necessário fazer a recuperação da estrutura do solo
A)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 cálcio
C) Sais de Ca de baixa permeabilidade:• Carbonato de cálcio• Derivados de fábrica de açúcar
Cálculo da quantidade de Gesso
Gesso:• 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 = 20,4mE
3)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/há
6)Quantidade de gesso em kg/ha = Keq/há x Pe(g/eq)
Equivalente grama do CaSO4 . 2H2O = 172g/2 = 86.0 g/eq
Tem-se: 313,8 Keq/há x 86.0 g/eq ≈ 26,987 kg de gesso/há