Salinização do Solo: Causas e Prevenção

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1 Salinização do Solo: Causas e Prevenção M. C. Gonçalves, J. C. Martins, T. B. Ramos INIAV UEIS Sistemas Agrários e Florestais e Sanidade Vegetal Laboratório de Solos, Oeiras Av. da República, Quinta do Marquês, Oeiras maria.goncalves@iniav.pt

2 INTRODUÇÃO O Solo é um sistema vivo, que presta serviços essenciais para a sobrevivência da sociedade e dos ecossistemas É um recurso não renovável na medida em que as taxas de degradação podem ser rápidas e os processos de formação e regeneração são extremamente lentos

3 As 8 principais ameaças ao Solo (processos de degradação) indicadas na Estratégia Temática para a Protecção do Solo são: - Erosão - Declínio da matéria orgânica - Contaminação - Impermeabilização - Compactação - Declínio da biodiversidade - Salinização - Deslizamento de terras

4 As 8 principais ameaças ao Solo (processos de degradação) indicadas na Estratégia Temática para a Protecção do Solo são: - Erosão - Declínio da matéria orgânica - Contaminação - Impermeabilização - Compactação - Declínio da biodiversidade - Salinização - Deslizamento de terras Zonas áridas, semi-áridas e sub-húmidas secas (P/ET0 entre 0.05 e 0.65) Desertificação

5 Salinização/sodização do solo Salinização é o processo que conduz ao aumento da concentração de sais solúveis (Na +, Ca 2+, Mg 2+, K + ) na solução do solo, para níveis prejudiciais às plantas Sodização é o processo pelo qual o ião Na +, ganha preponderância no complexo de troca do solo, podendo causar a perda de uma ou mais funções do solo A sodização é a maior ameaça da salinização

6 O Sódio tem um efeito negativo nas propriedades do solo e no crescimento das plantas A dinâmica do Sódio está associada à dinâmica dos outros catiões, nomeadamente do Cálcio e do Magnésio

7 Principais causas da Salinização do Solo Existência de uma fonte de sais Evapotranspiração alimentada por água rica em sais Insuficiência de precipitação e/ou de drenagem que permitam a lixiviação dos sais Algumas das causas são naturais mas outras resultam da intervenção humana

8 Causas naturais mais comuns de Salinização (Salinização Primária) Presença de toalhas de água de origem marinha e/ou acção directa das marés em regiões costeiras Presença de sais provenientes da meteorização de rochas com minerais ricos em sódio

9 Causas mais comuns de salinização induzida pelo homem (Salinização Secundária) Uso de solos impróprios ou mal adaptados para a prática do regadio (com cinética lenta e sem sistema de drenagem) Rega com água rica em sais Má condução da rega (dotações de rega desadequadas, distribuição irregular da água) Subida da toalha freática (redução da evapotranspiração por modificação da vegetação, excesso de rega ou infiltração de água ) Uso intensivo de fertilizantes ou corretivos, particularmente em condições de limitada lixiviação Contaminação do solo com águas residuais ou produtos salinos de origem industrial

10 Indicadores dos riscos de Salinização/ Sodização Condutividade eléctrica Razão de adsorção de sódio, SAR Percentagem de sódio de troca, ESP Estima o teor de sais solúveis no solo ou na solução do solo Avalia a capacidade da solução do solo e da água de rega trocarem sódio com o solo Avalia a quantidade relativa de sódio adsorvido ao solo

11 Processos de controlo da salinização/sodização Têm de ser baseados no conhecimento: da dinâmica da água no solo das relações entre as concentrações de sais solúveis e adsorvidos no solo Utilizar como ferramenta a modelação Avaliar a gestão da rega Prever os efeitos da qualidade da água de rega no solo e nas águas subterrâneas

12 Caso de Estudo Estudo da influência da qualidade da água de rega na salinização e na sodização do solo Avaliação da capacidade do modelo HYDRUS na simulação: - Teor e fluxos de água no solo - Concentrações dos catiões individuais (Na +, Ca 2+, Mg 2+ ) - Salinidade (Condutividade eléctrica CE) - Razão de adsorção de sódio (SAR) - Percentagem de sódio de troca (ESP) Calibração / Validação em: Caso I - monólitos Caso II - ensaios de rega com milho e sorgo

13 Caso I Monólitos de solo 3 monólitos construídos num Fluvissolo (1.2 m2 x 1 m) Drenagem livre Vegetação espontânea de Maio 2001 a Setembro ciclos de rega e 3 ciclos e lavagem pela chuva Profundidades de monitorização 10, 30, 50 e 70 cm Rega manual Qualidade da água de rega: - EC de 0.3 a 3.2 ds m-1

14 Caso II Produção de Milho e Sorgo sacarino com água salina Campos experimentais num Fluvissolo (milho e sorgo) e num Antrossolo (milho) Cultura de milho grão e sorgo sacarino De Junho 2004 a Fevereiro 2007 (milho grão) De Maio de 2007 a Abril de 2010 (sorgo sacarino) 3 ciclos de rega e 3 ciclos de lavagem pela chuva Profundidades de monitorização - 20, 40 and 60 cm Rega gota a gota Qualidade da água de rega: - CE de 0.3 a 10 ds m-1

15 Final view of the experimental Monitorização dos ciclos de rega e de lavagem Teor de água no solo com TDR field Condutividade eléctrica da solução do solo Catiões solúveis da solução do solo Amostragem antes e depois de cada ciclo de rega Condutividade eléctrica da pasta de saturação Catiões solúveis na pasta de saturação Catiões de troca Capacidade de troca catiónica Razão de adsorção de sódio (SAR) Percentagem de sódio de troca (ESP) SAR ( Ca ( Na ) Mg ) ESP Na x100 ( CEC )

16 Exemplos de Resultados Obtidos Exemplos de resultados

17 Water content (cm 3 cm -3 ) Simulação do teor de água nos monólitos cm

18 Mg Concentration [meq/l] Condutividade eléctrica cm Measured A Simulated A Measured B 40 Simulated B Measured C Simulated C Série1 30 I R I R I R Série2 I R L R L R L R Série3 Série4 20 Série5 Série6 Série7 10 Série8 Série9 Série10 0 Série11 Série Time (d) GI A - HYDRUS GI A - Measured GIV C - HYDRUS GIV C - Measured Produção de milho Monólitos

19 Mg Concentration [meq/l] Concentração de sódio Na cm Measured A Simulated A Measured B 40 Simulated B Measured C Simulated C Série1 30 I R I R I R Série2 I R L R L R L R Série3 Série4 20 Série5 Série6 Série7 10 Série8 Série9 Série10 0 Série11 Série12 GI A 0 - HYDRUS GI A - Measured Time (d) Produção de milho GIV C - HYDRUS GIV C - Measured Monólitos 7

20 ration [meq/l] Razão de Adsorção de Sódio (SAR) Monólitos 70 cm Measured A Simulated A Measured B Simulated B Measured C Simulated C Série1 I R I R I R Série2 I R L R L R L RSérie3

21 Condutividade eléctrica da solução do solo no inicio e no fim dos ciclos de rega Cultura de sorgo sacarino

22 Conclusões Os riscos de salinização/sodização dependem das condições climáticas, da qualidade da água de rega e das propriedades do solo. O seu controlo necessita de estudos integrados que só se conseguem recorrendo à modelação dos processos envolvidos O modelo HYDRUS simulou, com sucesso, o efeito da aplicação de diferentes qualidades de água de rega na geoquímica dos solos estudados

23 Conclusões O problema da necessidade dos dados de entrada tem de ser resolvido com recurso a bases de dados das propriedades dos solos Modelos, como o HYDRUS, devem ser usados para estabelecer práticas de regadio sustentáveis com vista à minimização dos riscos ambientais, tanto no solo como nos aquíferos

24 Muito obrigada pela vossa atenção

25 A taxa de salinização depende: do conteúdo total de sais da água de rega da taxa de evaporação/evapotranspiração do total de precipitação durante o ano da dinâmica da água no solo A taxa de sodização depende: do SAR da água de rega (Na +, Ca 2+, Mg 2+ ) do ESP do solo relação SAR/ESP e da CTC do solo