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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL SOLOS AFETADAS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO SOLOS AFETADAS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Prof. Alexandre Paiva da Silva Atributos físicos e químicos do solo -Aula 11- 1.1 Aspectos gerais1.1 Aspectos gerais 1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO1 INTRODUÇÃO - Um dos grandes problemas da agricultura - Prejuízos anuais (mundo) de 12 bilhões de dólares - Um dos grandes problemas ambientais - Mundo: 9.500.000 km2 (20% das áreas irrigadas) - Brasil: 160.000 km2 (2% do território nacional) - Nordeste: 91.000 km2 - - Um dos grandes problemas da agricultura - Prejuízos anuais (mundo) de 12 bilhões de dólares - Um dos grandes problemas ambientais - Mundo: 9.500.000 km2 (20% das áreas irrigadas) - Brasil: 160.000 km2 (2% do território nacional) - Nordeste: 91.000 km2 - SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 2 SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 3 - Solos sódicos (solonetz): acúmulo de sódio trocável 1.2 Classificação 1.2 Classificação - Solos salinos (solonchack): acúmulo de sais solúveis - Solos salino-sódicos: acúmulo de sais e sódio SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 4 b) pH 1.3 Parâmetros de referência1.3 Parâmetros de referência a) Condutividade elétrica (CEes) c) Percentagem de sódio trocável (PST) PST = (Na/CTC) x 100 SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Classificação CEes (dS m-1) pH PST Salino > 4,0 < 8,5 < 15 Salino - sódico > 4,0 < 8,5 > 15 Sódico < 4,0 > 8,5 > 15 Tabela 1 Classificação dos solos afetados por sais. Qual a pior situação para as plantas? E para o solo ? Fonte: Gheyi et al. (1997). SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 5 Tabela 2 Classes de solos com excesso de sais e sódio (SiBCS, 2006) Classe de Solo Condição para o 3° nível NEOSSOLO FLÚVICO sódico PST ≥ 15 NEOSSOLO FLÚVICO sálico CEES ≥ 7,0 VERTISSOLO HIDROMÓRFICO sálico CEES ≥ 7,0 VERTISSOLO HIDROMÓRFICO sódico PST ≥ 15 GLEISSOLO sálico CEES ≥ 7,0 PLANOSSOLO HÁPLICO sálico CEES ≥ 7,0 PLANOSSOLO NÁTRICOS salino CEES entre 4,0 e 7,0 VERTISSOLOS HÁPLICOS sálicos CEES ≥ 7,0 VERTISSOLOS HÁPLICOS sódicos PST ≥ 15 Fonte: EMBRAPA (2006) SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Tabela 3 Atributos químicos do complexo sortivo de um solo salino-sódico Perímetro Irrigado de São Gonçalo. PST = Percentagem de Sódio Trocável. Fonte: Dados não publicados SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Solo pH P Ca2+ Mg2+ Na+ K+ H++Al3+ CTC PST mg dm-3 ------------------------- cmolc dm -3 ------------------- % Salino- sódico 7,9 44 2,8 2,6 16 0,77 0,7 22,9 70 Não salino 5,6 33,5 12,8 5,0 0,7 1,3 1,4 21,2 3 6 Tabela 4 Atributos químicos do extrato de saturação de solos salino-sódico CEes = Condutividade elétrica do extrato de saturação; PST = Percentagem de Sódio Trocável. Fonte: Leite et al. (2007). SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO b) Salinização secundária: ação antrópica 1.3 Origem dos sais1.3 Origem dos sais a) Salinização primária: ocorre naturalmente SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 7 a) Salinização primária Material de origem (feldspatos cálcicos/sódicos/potássicos) SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Solo salino→solo salino-sódico → solo sódico → solódi (solonetz solodizado) b) Salinização secundária Irrigação inadequada - Uso de água de má qualidade - Sistemas ineficientes - Ascensão de sais à superfície por capilaridade Uso inadequado de fertilizantes SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 8 Potencial iônico (PI) baixo (< 3,0)Potencial iônico (PI) baixo (< 3,0) PI = carga/raioPI = carga/raio Íon Raio iônico (Å) Potencial iônico Si 4+ 0,39 10,20 Al3+ 0,51 5,90 Ca2+ 0,99 2,00 Mg2+ 0,66 3,00 K+ 1,33 0,75 Na+ 0,97 1,00 Porque o K+ não é problemático? Porque o sódio é problemático e não outros elementos? Ca2+ H2O H2O H2O H2O MAIS FÁCIL UNIÃO ENTRE ARGILAS A rg ila Na+ H2O H2O H2O H2O MAIS DIFÍCIL UNIÃO ENTRE ARGILAS H2O H2O H2O H2O Na+ H2O H2O H2OH2O H2O H2O H2O A rg ila 9 2 Efeitos dos sais sobre o solo e as plantas2 Efeitos dos sais sobre o solo e as plantas 2.1 Efeito sobre o solo: alterações químicas e físicas - Diminuição da disponibilidade de nutrientes - Diminuição do potencial da água no solo. - Dispersão de partículas e - Encrostamento e compactação do solo - Aumento da resistência a penetração de raízes - Toxicidade de íons específicos (inibição competitiva) Figura 1 Relação entre o pH e a disponibilidade de alguns elementos no solo. 10 2.1 Efeitos sobre as plantas2.1 Efeitos sobre as plantas - Estresse hídrico - Alterações no metabolismo geral das plantas - Toxidez de íons específicos (Cl-, Na+) - Inibição competitiva (Cl- vs NO3-; Na+ vs (K+, Ca2+, Mg2+) - Redução da taxa de crescimento - Redução da produtividade Figura produção de matéria seca de plantas de aroeira-do-sertão em função da concentração de NaCl em solução nutritiva. Fonte: Silva et al. (2000). 11 2.3 Práticas empregadas na recuperação2.3 Práticas empregadas na recuperação a) Lavagem: uso de água de boa qualidade b) Drenagem adequada 2.3.1 Práticas de caráter físico2.3.1 Práticas de caráter físico “Melhor remédio é a prevenção” Principalmente para solos sódicos ou salino-sódicos Principais corretivos empregados 2.3.2 Práticas de caráter químico2.3.2 Práticas de caráter químico Escarificações Aração profunda Subssolagem Mistura com areias Uso de resíduos orgânicos SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 12 Fonte: Ghevyi et al. (1997) Tabela 7 Corretivos utilizados na recuperação de solos salinizados. SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO a) Gesso agrícola Ca10 (PO4)6F2 +10H2SO4 + 20H2O ↔ ↔ 10 CaSO4 2H2O + H3PO4 + 2HF FERTILIZANTES FOSFATADOS (REJEITO) GESSO SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 13 Uso de gesso agrícola CaSO4 2H2O ↔ Ca 2+ + SO4 2- + 2H2O Na+ Na+ Na+ Na+ Argilomineral + 2 Ca2+ Ca 2+ Argilomineral Ca 2+ 2 Na+ + SO4 2- ↔ Na2 SO4 10 H2O LIXIVIAÇÃO SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO Necessidade de gesso NG = (PSTi – PSTf) * CTC* 86 h Ds 100 NG = Necessidade de gesso (kg/ha) PSTi = Percentagem de saturação por sódio inicial PSTi = Percentagem de saturação por sódio final (desejada) 86 = Peso equivalente do gesso h = profundidade de correção (cm) Ds = Densidade do solo (g cm-3) 1 mol SO4 -2 neutraliza 2 moles de Na+ ou 1 cmolc SO4 -2 ↔ 1 molc Na + SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 14 Figura Teores de cálcio (A), magnésio (B) e sódio (C) do extrato de saturação e de sódio trocável (D) de dois solos salino-sódico de CONDADO (1) e de São Gonçalo (2). Fonte: Leite etal. (2007). SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO b) Uso de ácido sulfúrico H2SO4 ↔ 2 H + + SO4 -2 2 Na+ + SO4 2- ↔ Na2 SO4 10 H2O LIXIVIAÇÃO pH SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 15 c) Uso de sulfato ferroso FeSO4 + H2O ↔ Fe (OH)2 + H2SO4 H2SO4 ↔ 2 H + + SO4 -2 pH LIXIVIAÇÃO 2 Na+ + SO4 2- ↔ Na2 SO4 10 H2O SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO d) Uso de cloreto de cálcio CaCl2 ↔ Ca 2+ + 2 Cl- Substitui o sódio no complexo sortivo (troca) SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 16 e) Uso de enxofre elementar (S0) 2 S0 + 3 H2O + H2 ↔ 2 H2SO4 Thiobacilus thiooxidans Baixa pH e lixiviação de Na SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO S= S0+ Thiobacilus thiooxidans G = gesso Fonte: Stamford et al. (2002). SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 17 - Tabelas na literatura (incompleta) - Necessidade de pesquisas - Melhoramento genético 2.3.3 Uso de espécies tolerantes2.3.3 Uso de espécies tolerantes Erva-Sal (Atriplex nummularia) SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO MELHORAMENTO GENÉTICO SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO - Seleção de espécies tolerantes - Transferência de genes - Dificuldades: tolerância vs produtividade 18 Fonte: Gheyi et al. (1997) SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO 19 - Áreas degradadas por sais é um problema ambiental e social. - A recuperação de solos salinizados é um processo oneroso. - As estratégias de recuperação requerem o uso de mais de uma técnica. - O benefício ambiental da recuperação é imensurável. Considerações finaisConsiderações finais SOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIOSOLOS AFETADOS POR EXCESSO DE SAIS E SÓDIO
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