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Recuperação de solos afetados por sais Lourival F. Cavalcante1, Rivaldo V. dos Santos2, Fernando F. F. Hernandez3, Hans R. Gheyi4 & Thiago J. Dias1 1 Universidade Federal da Paraíba 2 Universidade Federal de Campina Grande 3 Universidade Federal do Ceará 4 Universidade Federal do Recôncavo da Bahia Manejo da salinidade na agricultura: Estudos básicos e aplicados ISBN 978-85-7563-489-9 Fortaleza - CE 2010 Introdução Técnicas de recuperação de solos afetados por sais Técnicas fundamentais Técnicas auxiliares Recuperação de solos salinos Fundamentos da lavagem Necessidade de lavagem Lavagem de manutenção Lavagem de recuperação Métodos de lavagem Lavagem por inundação intermitente Lavagem superficial Recuperação dos solos sódicos e salino-sódicos Tipos de corretivos usados na recuperação de solos afetados por sódio Gesso Cloreto de cálcio Enxofre Ácido sulfúrico Calcário dolomítico Matéria orgânica Resíduos industriais Calculo da necessidade de corretivos e recomendações práticas Referências INTRODUÇÃO Os solos afetados por sais ocorrem em importantes extensões no mundo, principalmente em regiões áridas e semiáridas, onde a irrigação é necessária para uma agricultura bem sucedida. A elevação do conteúdo de sais solúveis no solo influencia no comportamento das culturas de diversas maneiras, através de mudanças nas proporções de sódio trocável, na reação dos solos, nas propriedades físicas dos solos, no potencial osmótico da solução do solo e nos efeitos tóxicos de íons específicos. Estas mudanças influenciam na atividade das raízes das plantas e dos microorganismos do solo, consequentemente, na produtividade das culturas. O manejo adequado dos solos afetados por sais é essencial para uma agricultura irrigada eficiente e sustentável. Compreende a recuperação de solos afetados por sais, geralmente causada por uma irrigação inadequada e a manutenção ou prevenção dos solos irrigados não afetados e os recuperados. Envolve as aplicações das teorias e conhecimentos existentes da física e química do solo, como também das relações irrigação-salinidade e produção-salinidade. Na recuperação e manejo dos solos afetados, o fator chave é o movimento da água através do perfil do solo. A taxa de infiltração (q) e a condutividade hidráulica do solo (K) diminuem com a diminuição da salinidade do solo e com o aumento do sódio trocável. Isto, em parte, é devido ao impacto mecânico e ação dispersante da água aplicada e deposição das partículas liberadas do solo na superfície. No entanto, através de várias combinações de cultivos, uso de corretivos do solo e práticas de lavras podem ser mantidas a q e K em valores adequados. Por outro lado, no processo de recuperação de solos afetados, para que a lavagem dos sais seja efetiva, as condições de drenagem dos solos devem ser adequadas de maneira que os sais solúveis, sódio trocável e ou boro possam ser removidos da zona radicular. TÉCNICAS DE RECUPERAÇÃO DE SOLOS AFETADOS POR SAIS Diversas técnicas são empregadas para a recuperação de solos afetados por sais e, dentre elas, duas são consideradas fundamentais: a lavagem dos sais e a aplicação de melhoradores químicos, por atuarem diretamente na eliminação ou correção dos problemas de salinização; entretanto, existem as técnicas auxiliares, tais como: aração profunda, subsolagem e aplicação de resíduos orgânicos, entre outras, que têm a função não exatamente de recuperar os solos, mas de atuarem sobre algumas propriedades do solo, que tornam mais eficiente as técnicas fundamentais de recuperação. Raramente se consegue a recuperação dos solos afetados por sais utilizando-se um método isoladamente. A eficiência pode ser mais expressiva combinando-se duas ou mais técnicas, simultaneamente. O método ou técnica utilizada na recuperação desses solos depende do diagnóstico, uma vez que, se tem causas de salinização diferentes. Neste sentido, o estudo da drenabilidade do solo constitui prática indispensável antes de se iniciar os trabalhos de recuperação. Técnicas fundamentais Lavagem: A lavagem é a técnica mais prática de se reduzir os sais do solo, e consiste em se fazer passar, Recuperação de solos afetados por sais 450 Lourival F. Cavalcante et al. através do perfil do solo, determinado volume de água que, por sua vez, carreia os sais solúveis para além do ambiente radicular. Esta técnica pode ser realizada com duas finalidades: a) minimizar a alta salinidade inicial do solo para níveis toleráveis pela maioria das culturas, denominada lavagem de recuperação; b) prevenir contra a salinização dos solos irrigados não afetados, denominada lavagem de manutenção e se caracteriza como técnica de prevenção contra a expansão acelerada dos sais nas áreas irrigadas. Melhoramento químico: Nos solos salinos, a lavagem é suficiente para sua recuperação, devido os sais já estarem dissolvidos na solução do solo, sendo facilmente arrastados pela lâmina de lavagem; entretanto, em solos sódicos o uso de melhoradores ou corretivos químicos se faz necessário para deslocar o sódio que está adsorvido na micela, mediante a adição de substâncias que contenham, preferencialmente, cálcio. Deste modo, os corretivos têm a finalidade de fornecer elementos como o cálcio, ou liberá-lo, quando presente no solo, para substituir o sódio trocável, pois o cálcio desloca o sódio do complexo de troca para a solução que será lixiviado após a lavagem. Deve-se ressaltar que, o cálcio por ter maior seletividade, ou seja, maior força de atração pelas partículas de argila, mesmo estando presente em menor proporção em relação ao sódio, consegue substituí - ló como indicado no esquema seguinte: Porém se o sódio substituído não for removido mediante o processo de lavagem seguido de drenagem, o solo pode tornar-se sódico; isto evidencia a importância da drenagem no processo de recuperação dos solos salinos – sódicos e sódicos. Técnicas auxiliares Técnicas mecânicas Aração profunda: Consiste em arar o solo até a profundidade de 60 e 70 cm, com o objetivo de promover a ruptura do solo e a formação de torrões. Essa prática contribui para a melhoria da estrutura do solo, favorecendo a infiltração e percolação da água durante uma ou duas irrigações, resultando em menor acúmulo de sais solúveis na zona de semeadura. Esta técnica é recomendada quando o solo possui camadas de baixa permeabilidade entre outras mais permeáveis, devido o arado reverter e misturar o solo, tornando-o mais homogêneo, mais poroso para a dinâmica de ar, água e nutrientes. Subsolagem: É uma operação que tem basicamente os mesmos objetivos da aração profunda só que em menor profundidade, mas é recomendada para profundidades além de 30 cm. Tem ainda como objetivo, romper as camadas compactadas do perfil de baixa permeabilidade aumentando o espaço poroso, sem inverter as camadas, melhorando a permeabilidade do solo. A subsolagem reduz os efeitos prejudiciais de camadas compactadas que estão a mais de 30 cm de profundidade, porém seu efeito é de duração temporária, variando de um a dois anos. Mistura com areia: A adição e mistura de areia em camadas de solos de textura fina têm a finalidade de aumentar a macroporosidade e a permeabilidade para crescimento mais eficiente das raízes no solo. Esta técnica aumenta as propriedades transmissoras de água no solo, como infiltração, percolação profunda, facilitando a lixiviação dos sais. A adição de areia é feita pela incorporação na superfície do solo e, em seguida, uma cultura de sistema radicular pouco profundo é cultivada. Após vários cultivos e práticas culturais, haverá a mistura e a inversão da areia para as demais camadas, favorecendo a permeabilidade em todo o perfil (Pizzarro, 1978). Uma das inconveniências dessa prática é a grande quantidade de areia exigida em geral, de 700 a 1.000 t ha-1. Inversão de perfis geológicos: Consiste em deslocar o horizonte superficial de um solo de características indesejáveis e substituí-lo por materiais provenientes de horizontes mais profundos para melhorias nos atributos físico-químicos. A araçãoprofunda também pode ser aplicada nos solos com excesso de sódio na camada superficial e contendo, em profundidades maiores, camada de solo rica em gesso; neste caso, a inversão de perfil remove o gesso para a superfície e desloca o solo com excesso de sódio para as camadas mais profundas. Quando se tem uma camada de solo muito espessa, com impedimento à água, ar e crescimento das raízes, de modo que não se permita a inversão do perfil, recomenda-se o uso da técnica de drenos verticais no horizonte de baixa permeabilidade. Esta técnica viabiliza a drenagem da água, de um horizonte de boas condições hídricas para outro, sem passar fisicamente pelo horizonte intermediário de baixa permeabilidade, não ocorrendo à acumulação de sais na camada superficial (horizonte A), conforme ilustrado na Figura 1. 451Recuperação de solos afetados por sais Técnicas biológicas Aplicação de adubos orgânicos: A adição de matéria orgânica tem como objetivo, melhorar a estrutura, reduzir a densidade e aumentar a permeabilidade e na atividade microbiológica (Silva et al., 2008) com reflexo positivo no aumento da fertilidade do solo. Os resíduos podem ser usados como cobertura na superfície ou incorporados ao solo; quando aplicados na superfície reduzem a evaporação mantendo o solo mais úmido, reduzindo os riscos de salinização. O efeito desta prática é temporário e requer incorporações periódicas durante os cultivos. Os adubos orgânicos podem ser adubos verdes e/ou composto. Cultivos de elevada evapotranspiração: São cultivos que provocam o abaixamento do lençol freático, contribuindo para maior eficiência da lavagem dos sais. Além desta vantagem a sombra das plantas reduz a intensidade da evaporação pela superfície do solo, diminuindo o acúmulo de sais. Quando o nível elevado da salinidade inicial do solo não permitiu o cultivo de espécies economicamente viáveis, como alfafa e outras forrageiras, podem ser usadas culturas como cana-de- açúcar. Técnicas termelétricas: A exposição do solo às altas e baixas temperaturas melhora a permeabilidade, fato explicado pela expansão e contração dos minerais do solo quando submetido às variações de temperatura. A passagem de corrente elétrica mediante eletrodos instalados no solo durante a lavagem dos sais acelera o processo de recuperação dos solos afetados por sais. O catodo, eletrodo negativo, atrai os cátions do solo, principalmente o sódio, tornando a lavagem mais eficiente; já o cloreto é atraído pelo anodo, eletrodo positivo, transformado em gás (Cl2) que é liberado para a atmosfera. RECUPERAÇÃO DE SOLOS SALINOS A recuperação de solos salinos consiste na aplicação de uma lâmina de água ao solo, capaz de lavar o excesso de sais solúveis do perfil abaixo da zona radicular das plantas. O processo de recuperação envolve a dissolução dos sais presentes no solo e seu transporte em profundidade abaixo da zona radicular das plantas. Desta forma, é possível se reduzir a alta salinidade inicial do solo até níveis toleráveis pelas culturas garantindo, assim, a produção de alimentos e a sustentabilidade da agricultura irrigada. O tempo de recuperação e a lâmina de água necessária para lavar os sais da zona radicular, dependem dos fatores que afetam a eficiência de lixiviação, tais como: a salinidade inicial do solo, a qualidade da água de irrigação e a profundidade do solo a ser recuperado. Em solos de baixa permeabilidade o tempo de recuperação pode levar até 120 dias. Neste caso se recomenda o cultivo de arroz após se ter infiltrado no solo uma lâmina de água de 100 a 150 mm. Evidentemente, a lâmina necessária para lavagem de recuperação dos sais em solos cultivados deve ser maior, pois a maior parte desta lâmina aplicada será utilizada para atender à evapotranspiração da cultura. A profundidade do solo a ser recuperada pela lavagem depende da cultura que se deseja explorar. Em culturas que apresentam sistema radicular superficial, recomenda-se uma profundidade de 0,60 m e, para culturas de sistema radicular profundo aconselha-se dessalinizar cerca de 1,50 m de profundidade, porém não necessariamente de uma única vez (Tanji, 1990). Para otimizar o processo de recuperação do solo, recomenda- se prolongar-lo pelo prazo de 2 a 3 anos, aproveitando a área logo após a primeira lavagem de 10-15 cm de profundidade. Durante o processo de lavagem do solo, com a lixiviação dos sais em excesso que são prejudiciais ao crescimento e desenvolvimento das plantas, são lixiviados também os nutrientes essenciais, como N, K, Ca, Mg e S; portanto, logo após a lavagem se deve estabelecer a fertilidade do solo, preferencialmente pela incorporação de matéria orgânica. Fundamentos da lavagem A necessidade de lavagem é fundamentada no balanço de água e sais na zona radicular, os quais se baseiam nos diferentes fluxos de água de um solo irrigado. A superfície do solo recebe a água proveniente das lâminas de precipitação e da água aplicada por irrigação, parte da qual é infiltrada na zona radicular e outra parte, o excesso, é perdido por escoamento superficial; já a zona radicular recebe a água infiltrada e a lâmina de água capilar como contribuição do lençol freático. Quando o conteúdo de água na zona radicular excede sua capacidade de retenção, o excesso de água é extraído por percolação profunda. Parte da lâmina de precipitação e de irrigação, dependendo do método empregado, pode ser perdida quando interceptada pelas plantas. Figura 1. Esquema do uso de drenos verticais no solo 452 Lourival F. Cavalcante et al. O balanço de água na zona radicular de um solo pode ser obtido pela soma algébrica dos diferentes fluxos de entrada e saída de água no perfil do solo, em dado período de tempo, de acordo com a Eq. (1): em que: LEa - Fluxo de entrada de água, mm LSa - Fluxo de saída de água, mm Lap - Lâmina de precipitação, subtraída do escoamento superficial, mm Lai - Lâmina de irrigação, mm Lag - Lâmina de água capilar como contribuição do lençol freático, mm Laet - Lâmina de evapotranspiração, mm Lad - Lâmina de percolação profunda, mm DLA - Variação da lâmina de água armazenada na zona radicular, mm. O balanço de água no solo pode ser anual, sazonal ou diário; no balanço anual, quase não há variação da lâmina de água armazenada na zona radicular. Em áreas irrigadas, onde a precipitação é de pequena intensidade, a lâmina de escoamento superficial é considerada desprezível (Les = 0). A lâmina capilar de contribuição do lençol freático é igual a zero quando em solos argilosos o lençol estiver a mais de 7 m de profundidade e, para solos arenosos, a mais de 3 m de profundidade. Exercício 1 No intervalo de 30 dias, uma área deve ser irrigada com uma lâmina de 210 mm (Lai) até uma faixa de 50 cm, adotando uma fração de lixiviação (FL) de 15%. No mesmo período, foram registradas pluviosidades (Lap) de 32 mm e o lençol freático contribuiu por ascensão capilar (Lag), com 13,4 mm para a camada onde se situam as raízes das plantas. A evapotranspiração da cultura (Laet) foi de 178,5 mm e a lâmina de água drenada (Lad) 31,5 mm. Nesta situação, se verifica que a lâmina de água a ser aplicadas por irrigação com base na Eq. (1) é de 164,6 mm. O fluxo de entrada de água é: LEa = Lap + Lai + Lag = 32 + 164,6 + 13,4 mm = 210 mm e o fluxo de saída: LSa = Laet + Lad = 178,5 + 31,5 mm = 210 mm, resultando em balanço nulo de água: DLA = LEa – LSa = 210 – 210 mm = 0. Em termos de manejo, pelo menos duas situações devem ser consideradas nessa área: a) ausência de pluviosidade e da lâmina de água por ascensão capilar; b) mesmo admitindo uma fração de lixiviação de 15% a lâmina de drenagem ou percolação profunda foi reduzida de 31,5 para 25,1mm. Neste caso, a lâmina de irrigação a ser aplicada aumenta de 164,6 para 210 mm, mas a redução da lâmina de água percolada ou drenada de 31,5 para 25,1 mm resulta num balanço de água positivo, isto é, DLA > 0, com valor de 6,4 mm. Esta situação expressa que foram adicionados mais sais ao solo do que lixiviados e ao longo do período de uso da área, caso não se faça uma drenagem,o solo tenderia a se tornar salino. O balanço de sais no solo deve ser deduzido do balanço da água, multiplicando-se cada componente por sua respectiva concentração salina, assumindo que a única fonte de sais seja a lâmina de água aplicada no solo durante o evento de irrigação. Devido os sais serem altamente solúveis e não se precipitam e que são desprezíveis as adições de sais pelas águas de chuvas e fertilizantes como, também, as extrações pelas culturas; o balanço de sais na zona radicular pode ser expresso pela Eq. (2): em que: Csai - Concentração de sais na água de irrigação, g L-1 Csag - Concentração de sais na água capilar, g L-1 Csad - Concentração de sais na água percolada, g L-1 DS - Variação do conteúdo de sais na zona radicular, g m-2 A diferença líquida entre o fluxo de entrada e de saída equivale às mudanças resultantes da salinidade da água ao solo. Para valores de DZ > 0 ocorre acúmulo de sais, dando origem à salinização secundária do solo, porém quando DZ < 0, indica remoção ou lixiviação de sais da zona radicular (Pizarro, 1978; Tanji, 1990). O valor da concentração de sais da Eq. 2 pode ser substituído pela condutividade elétrica, pois o mesmo apresenta relação linear com a concentração de sais em soluções relativamente diluídas, além de se constituir numa variável fácil de ser medida. Exercício 2 No primeiro caso do exercício 1 o balanço de água na área foi nulo. Entretanto, isso não significa que o balanço de sais também seja nulo, isto é, a quantidade de sais adicionada à área pela pluviosidade, irrigação e por capilaridade (ascensão capilar) seja igual a retirada pelas plantas e lixiviada com a drenagem ou percolação. Na grande maioria dos casos, a salinização ocorre porque a extração pelas plantas e por percolação é inferior ao adicionado pela água de irrigação e a fertilização do solo com insumos químicos. (1) (2) 453Recuperação de solos afetados por sais Os valores de condutividade elétrica medidos na água de irrigação (CEai), de precipitação (CEap), da água capilar (CEag) e percolada ou drenada (CEad) foram respectivamente: 1,2; 0,009; 0,9 e 6,7 dS m-1. Estes dados devem ser multiplicados pelo fator 0,64 para o cálculo da concentração de sais (Pizarro, 1978) e cada lâmina de água deve ser multiplicada por 10 para transformação de mm em L m-2. Desta forma, o balanço de sais usando a expressão (2) do primeiro caso do exercício 1 é: S = (Lai Csai + Lap x Csap + Lag Csag) - (Lad x Csad) S = (164,6 x 10 x 0,77 + 13,4 x 10 x 0,58 + 32 x 10 x 0,006) - (31,5 x 10 x 4,28) S = 1347 - 1347 = 0 No segundo caso, do exercício 1, sem a participação da precipitação e da ascensão capilar a condutividade elétrica da água drenada foi 8 dS m-1, a capacidade de drenagem do solo foi reduzida para 25,1mm, a lâmina de água de irrigação foi aumentada de 164,6 mm para 210 mm. Pelos resultados a adição de sais à área foi superior à lixiviada. S = (Lai x Csai) - (Lad x Csad) S = 1.617 – 1.285 = 332 g m2, equivalente 3.320 kg ha-1 Sob condições de equilíbrio (S = 0) e assumindo que não há variação do conteúdo de sais na zona radicular, ou seja, os sais incorporados pela lâmina de irrigação são lixiviados em sua totalidade pela drenagem, o balanço dos sais na zona radicular se reduz a: ou em que a condutividade elétrica da água de irrigação e da água drenada (CE) substitui a concentração de sais. Exercício 3 Adotando as condições de equilíbrio de balanço de sais no solo (S = 0), uma cultura que exige uma lâmina de evapotranspiração de 60 mm e tolera uma CEad de até 6 dS m-1, deve ser irrigada durante 10 dias em quatro propriedades que apresentam o mesmo tipo de solo e águas de 0,6; 0,9; 1,2 e 1,5 dS m-1. Qual a lâmina de água a ser aplicada em cada propriedade? Inicialmente deve ser calculada a necessidade de lixiviação (NL) para o solo de cada propriedade através da Eq. 3. Em seguida, admitir que a Lai = Lad + Laet e substituir em Lad/Lai obtendo Lai = Laet/1-NL e a eficiência de lavagem pela relação Laet/Lai, como apresentado na Tabela 1. Verifica-se na Tabela 1 que para um mesmo tipo de solo a necessidade de lavagem, a lâmina de água a ser aplicada e a lâmina de água que deve ser drenada no período aumentam, e a eficiência de lavagem é comprometida com o aumento do teor salino (CEai) da água de irrigação. Salienta-se que CEad não significa CEes, pois a água de drenagem nem sempre é proveniente de solo saturado mas, na maioria das vezes, a água é removida do solo, em teores de umidade inferiores à saturação e próximo à capacidade de campo. Neste caso, a CEad é superior a CEes se o solo for de textura média, a relação Cead CEes será igual a 2, se o valor da umidade do solo estiver ao nível capacidade de campo e será a metade (0,5) se o solo atingir o nível de saturação, como apresentado em Ayers & Westcot (1999). Nas áreas intensamente cultivadas pode ocorrer adensamento e a relação CEai/CEes pode ser alterada devido a redução na macroporosidade do solo. Este fenômeno se reflete na diminuição da capacidade de drenagem resultando em maior acumulo de sais no solo. Uma das técnicas capaz de manter o nível de sais no solo tolerável pelas plantas pode ser obtida pela fração de lixiviação, a partir da Eq. 4: LEs = Fluxo de entrada de sais; LSs = Fluxo de saída de sais; DS = Balanço de sais Tabela 1. Valores da necessidade de lavagem (NL), lâmina de água de irrigação (Lai), lâmina de água de drenagem (Lad) e eficiência de lavagem (EL) em função da salinidade da água de irrigação (CEai) e da água de drenagem (CEal) do solo (3) (4) 454 Lourival F. Cavalcante et al. em que: FL - Fração de lixiviação. Exercício 4 A concentração salina da água que percola abaixo do ambiente radicular das plantas, expressa pela condutividade elétrica da água de drenagem (CEad), deve ser calculada em função da concentração da água de irrigação (CEai), adotando uma fração de lixiviação (FL) ou necessidade de lavagem (NL) de 0,15 (Ayres & Westcot, 1999). Esta situação convenciona que 85% da água fornecida referem-se à evapotranspiração da cultura. Ao empregar a Eq. (4) contata-se que a concentração de sais da água que ultrapassa a área radicular das plantas (CEad) irrigada com cada tipo de água do exercício 3 é 4, 6, 8 e 10 dS m-1, respectivamente, e a lamina de evapotranspiração das plantas (Laet) corresponde a 51 mm. Entretanto, as planas não absorvem igualmente a água contida em toda a faixa onde se situam as raízes. A proporção absorvida em relação à evapotranspiração diminui com o aumento da profundidade do sistema radicular. Para se estimar aCEad a partir da CEai e FL, deve- se considerar que a planta não absorve água uniformemente, de toda a zona radicular. Ayers & Westcot (1999) consideram que a planta absorve do solo, para suas necessidades hídricas, um padrão de extração de 40, 30, 20 e 10% da água consumida pelas culturas, respectivamente, da quarta parte superior à inferior da zona radicular. Portanto, a estimativa da condutividade elétrica média da água de drenagem (CEad) da zona radicular deverá ser ponderada de acordo com a proporção de água retida em cada respectiva faixa da zona radicular. A Tabela 2 apresenta o fator de concentração de sais no solo (CEes/CEai) com base nas considerações do padrão de extração normal, aliado à relação CEes = 2 x CEad. Exercício 5 Uma cultura deve ser irrigada com água de 1,2 dS m-1, em que o padrão de extração (ETC = Laet) está indicado na Figura 2. A evapotranspiração de 1.200 mm conforme o modelo padrão indica que 40% da água são extraídos pelas raízes do primeiro quarto superior, 30% do segundo, 20% do terceiro e 10% pelas raízes do último quarto inferior. A fração de lixiviação (FL) adotada deve ser 0,15. Isto indica que 15% da água de irrigação percolam abaixo da zona radicular e que os restantes 85% são absorvidos pelas plantas. Tabela 2. Fatores de concentração (Fc) para se estimar a salinidade do extrato de saturação do solo (CEes) a partir da salinidade da água (CEai) e da fração de lixiviação (FL) (Ayers & Westcot, 1999)Figura 2. Esquema representativo da absorção de água ao longo do sistema radicular das plantas Esse modelo ou procedimento considera que o consumo da água pelas plantas aumenta a concentração de sais da água de drenagem, ao longo das faixas, onde se localizam as raízes como apresentado na Figura 2. O modelo também considera que a salinidade deve ser avaliada da seguinte forma: a) na superfície do solo - CEadZr0 (Z0); b) final do primeiro quarto superior - CEadZr1 (Z1); c) final do segundo quarto - CEadZr2 (Z2); d) final do terceiro quarto - CEadZr3 (Z3); e) final do quarto inferior - CEadZr4 (Z4). Esse tipo de prática obedece às seguintes etapas: 1) Cálculo da lâmina de irrigação (Lai) de modo a atender a evapotranspiração (ETC = Laet) da cultura para uma fração de lixiviação (FL = NL) de 0,15. 455Recuperação de solos afetados por sais 2) Toda a água aplicada atravessa a superfície do solo (Z0) e lixivia os sais acumulados. Nessa faixa, a salinidade da água drenada (CEad) corresponde a salinidade da água de irrigação (CEai). Pela expressão: CEaiZr0 = CEadZ0 = CEai = 1,2 dS m-1. Em que: CEaiZr0 = salinidade da água de irrigação na superfície do solo; CEadZr0 = salinidade da água que atravessa a superfície do solo. 3) A concentração salina da água que drena do solo (CEad) de cada quarta parte do ambiente das raízes para a quarta parte seguinte deve ser calculada pela Eq. (4): Ao adotar os critérios admitidos pelo modelo padrão de extração de água pelas plantas os valores da CEad no final de cada faixa (quarta parte) da Figura 2 é: a) Primeiro quarto superior, FL1 = (1.411 - 0,4 x 1.200) / 1.411 = 931/1.411 = 0,66 b) Segundo quarto, FL2 = (931 - 0,3 x 1.200)/1411 = 573/1.411 = 0,40 c) Terceiro quarto, FL3 = (573 - 0,2 x 1200)/1.411 = 333/1.411 = 0,24 d) Último quarto ou fim da zona radicular, FL4 = (333 - 0,1 x 1.200)/1.411 = 213/1.411 = 0,15 A salinidade média da água contida ou que atravessa toda a zona radicular (CEadZr) é obtida pela média aritmética dos cinco valores referentes a CEadZr0, CEadZr1, CEadZr2, CEadZr3 e CEadZr4. Correspondente a: Este valor expressa que a salinidade da água do solo contida no ambiente radicular corresponde a 3,2 vezes a salinidade da água de irrigação, como comentado por Ayers & Westcot (1999). Necessidade de lavagem A necessidade de lavagem (NL) refere-se a fração de água aplicada além da irrigação que deve atravessar a zona radicular para manter os sais a um nível tolerado pelas culturas. A quantidade extra de água que percola abaixo da zona radicular remove parte dos sais acumulados no ambiente das raízes. Salienta-se que a quantidade de água necessária para prevenir a salinização dos solos irrigados correspondente a lavagem de manutenção é diferente da quantidade necessária para a recuperação de solos salinos, expressa pela lavagem de recuperação. Lavagem de manutenção Para se estimar a necessidade de lavagem de manutenção de um solo irrigado, necessita-se conhecer tanto a salinidade da água de irrigação como a salinidade tolerada pela cultura. A salinidade da água de irrigação pode ser medida diretamente, em termos de condutividade elétrica (CEa). A salinidade tolerada pela cultura é a salinidade média da água contida na zona radicular, representada pela salinidade do extrato de saturação resultante (CEes) e pode ser estimada utilizando-se dados da literatura, com base na Tabela 2. Desta forma, para culturas específicas a aproximação mais exata da necessidade de lixiviação de manutenção (NL) pode ser obtida utilizando-se a seguinte equação (Rhoades, 1974; Rhoades & Merril, 1976; Ayers & Westcot, 1999): em que: NL - Necessidade de lixiviação mínima que se necessita para controlar os sais dentro do limite de tolerância da cultura. (5) 456 Lourival F. Cavalcante et al. CEai - Salinidade da água de irrigação, dS m-1 CEes - Salinidade média do extrato de saturação do solo, que representa a salinidade tolerada por determinada cultura, dS m-1 Considerando-se que toda a água aplicada durante o evento de irrigação se infiltra uniformemente no solo e que não existem perdas por escoamento superficial, a lâmina anual de irrigação que se deve aplicar para satisfazer tanto a demanda da cultura como a necessidade de lavagem de manutenção, pode ser estimada pela equação abaixo: em que: Lai - Lâmina anual de irrigação, mm ano-1 ETc - Laet - Evapotranspiração da cultura, mm ano-1 NL - Necessidade de lixiviação ou fração de lixiviação. Lavagem de recuperação Na prática, não é possível se estimar, com exatidão, a lâmina de lavagem de recuperação necessária, pois ela é influenciada por diversos fatores que ocorrem simultaneamente, como o fluxo de água, a presença de fendas no solo, diferenças na solubilidade dos sais, restrições na difusão dos sais e a dispersão hidrodinâmica. Neste caso, nem toda a água aplicada contribui, no processo de dessalinização, para a lavagem dos sais. Muitas vezes, parte da lâmina de lavagem passa diretamente através das fendas e macroporos do solo e sai da zona radicular com a mesma concentração salina inicial, enquanto outra parte se mistura com a solução do solo e sai da zona radicular com uma concentração salina que depende da proporção da mistura, realizando a lavagem dos sais. Enfim, a eficiência da lavagem varia com os diferentes métodos utilizados na aplicação da lâmina de lavagem. Antes de se iniciar a lavagem, deve-se nivelar e gradear o terreno e, em seguida, adicionar uma lâmina de água adequada após a construção dos diques. Não havendo possibilidade de se nivelar o terreno, recomenda-se a construção dos diques que separam as parcelas em curvas de nível. A medida que a lâmina de águas se infiltra, lâminas adicionais poderão ser aplicadas até completar a lâmina total preestabelecida. Se a drenagem do solo não for adequada, a lavagem poderá agravar ainda mais o problema, com a saturação do solo e a formação do lençol freático próximo à superfície; portanto, antes de se iniciar o processo de lavagem deve-se avaliar a drenabilidade da área e, caso seja necessário, instalar um sistema de drenagem. Existem diversos modelos matemáticos para simular o movimento e as reações de sais no solo, durante a lixiviação, mas nenhum deles disponível é capaz de superar adequadamente as grandes variações que ocorrem com o fluxo de água em condições de campo. Por isto, esses modelos teóricos não são quase utilizados e, normalmente, as estimativas da necessidade de lavagem de recuperação de solos salinos se baseiam principalmente em experiências de campo in loco. Desta forma, antes de se proceder à lavagem de recuperação, deve-se realizar um pré-teste em condições de campo, para verificar a capacidade de infiltração e drenagem para avaliar a eficiência de lavagem, determinando a lâmina de água ideal e o tempo necessário de recuperação. O pré-teste mostra as dificuldades reais a serem encontradas no processo de recuperação em larga escala e deve ser realizado em áreas representativas de solos e grau de salinização, pois qualquer pré-teste na área mais afetada irá recuperar em grau, pelo menos igual ou maior que nas áreas menos afetadas. MÉTODOS DE LAVAGEM Lavagem por inundação contínua O método de aplicação de água e a textura do solo são as principais variáveis que define o volume ou lâmina de água requerida para lixiviar os sais. Dependendo da textura do solo, pode-se ter diferentes graus de recuperação para uma mesma lâmina aplicada. O método de lavagem por inundação contínua possui vantagens e desvantagens em relação aos outros métodos de lavagem, assim relacionadas: Vantagens: a) Lixivia os sais das camadas mais profundidades; b) É adequado para o solo com lençol freático elevado e salino, devido a lâmina para lavagem por inundação contínua impedir o fluxo capilar para a superfície, reduzindo a acumulação de sais. Desvantagens: a) O tempo de recuperação é maior que em qualquer outro método de recuperação; b) Uma elevada proporção de água de lixiviação se desloca rapidamente pelos poros maiores necessitando,desta forma, de um volume maior de água para deslocar uma unidade de sais, ocorrendo grande desperdício de água e, em áreas com drenagem deficiente, poderá causar elevação do lençol freático e possível acumulação de sais (Pizarro, 1978). (6) 457Recuperação de solos afetados por sais c) Exige nivelamento do terreno, em curvas de nível e a água deve ser aplicada em parcelas; d) A eficiência de lavagem depende da textura do solo. Para a lixiviação por inundação contínua, pode-se considerar que 70 a 80% dos sais solúveis inicialmente contidos no solo, poderão ser lavados com lâmina igual à profundidade do solo a ser recuperado; por exemplo, uma lâmina de 1,0 m ou 1000 mm é suficiente para lixiviar 70 a 80% dos sais contidos na profundidade de um metro de solo. Entre as equações empíricas utilizadas para se estimar a lâmina de lixiviação necessária para recuperar um solo salino, pode citar-se a equação desenvolvida por Hoffman (1986): em que: C - Concentração de sais que se deseja obter no solo após a lixiviação, dS m-1 Co- Concentração de sais originalmente presentes no solo, dS m-1 Lar - Lâmina de necessária água para lixiviação ou recuperação de um solo salino, m Ls - Profundidade do solo a ser recuperado, m K’ - Constante que varia com a textura do solo, e o método de aplicação da lâmina de água. Quando o valor da CEai utilizada na recuperação for elevado deve-se subtraí-lo tanto da concentração de sais original (Co) como da concentração desejada (C). Nesta equação o valor de Lai não inclui as perdas por evaporação e deve ser corrigido quando a evaporação é maior que 10% da lâmina de água que infiltra (0,1 x Lai). Desse modo, na lavagem dos sais por inundação contínua, que depende da textura do solo, os valores de K’ encontrados para solos turfosos, franco-argilosos e franco-arenosos, foram de 0,45; 0,3 e 0,1 respectivamente, conforme ilustrado na Figura 2. Observa-se que solos de textura franco-arenosos têm maior eficiência de lixiviação que os solos de textura fina. Tal fato se deve ao menor conteúdo de água nos solos franco-arenosa e, também, por possuírem poros de diâmetros mais uniformes que os solos argilosos e franco-argilosos. A menor eficiência na lixiviação dos sais nos solos de textura fina é causada pela maior microporosidade que limita a dinâmica de água, presença de fendas com poros grandes entre agregados e fendas na superfície, que se formam quando há perdas de água na evaporação ou drenagem e pelos poros finos dos agregados, quando úmidos. Figura 3. Lâmina de lixiviação por unidade de profundidade do solo, necessária para recuperar um solo salino por inundação contínua (Hoffman, 1980) Exercício 6 Atualmente os problemas de salinidade também são frequentes em áreas sob cultivo protegido de hortaliças, flores e produção de mudas. Blanco (1999), Medeiros et al. (2002), Souza et al. (2003) e Silva et al. (2004) após avaliarem a salinidade do solo, em função de fontes e doses de fertilizantes nitrogenados, potássios e concluíram a necessidade de lavagem dos respectivos solos, ao final de cada cultivo. Blanco & Folegatti (2001) realizaram a lavagem contínua de um Nitossolo (Palendalt Oxico) salinizado durante o cultivo com pimentão. O solo foi lavado com água de boa qualidade (CEai = 0,22 dS m-1) usando as lâminas (L): 2/3L, 1L e 3/2L, para lixiviação dos sais e os métodos de aplicação de água foram por gotejamento e inundação. Pelos resultados, conforme a Figura 4 se constata que o aumento da lâmina relativa de lavagem promoveu maior extração de sais; entretanto, o método por gotejamento foi mais eficiente na recuperação do solo do que por inundação. Este comportamento pode variar entre solos de textura diferentes, adensamento natural e tipo de cultura explorada. Nos cultivos em ambientes protegidos em que as águas em geral, são de boa qualidade, o aumento da salinidade do solo está diretamente associado ao índice salino e as doses dos fertilizantes aplicados diretamente no solo ou por fertirrigação. Esta limitação tem sido mais severa na produção contínua da olericultura, floricultura e formação de mudas pela elevada exigência de (7) Sa is n o so lo e m r el aç ão à co nc en tr aç ão i ni ci al , C /C o Lâmina de lixiviação por unidade de profundidade do solo, Lar/Ls 458 Lourival F. Cavalcante et al. nutrientes como nitrogênio, potássio, cálcio, magnésio (Blanco, 1999; Folegatti, 2001; Medeiros et al., 2002). Exercício 7 O monitoramento da salinidade do solo provocada por fontes e doses de nitrogênio durante a formação de mudas de maracujazeiro amarelo, sem aplicação de lâmina de lixiviação evidencia, como indicado na Figura 5, que dentre as fontes, o sulfato de amônio foi a que mais elevou o caráter salino do solo, seguido do nitrato de cálcio e uréia respectivamente. A excessiva elevação da condutividade elétrica do solo de valores abaixo de 4 para até próximo de 14 dS m-1 revela a necessidade de lavagem do solo até mesmo para doses menores fornecidas juntamente com a água de irrigação. Outra inconveniência observada por Sousa et al. (2003) é que, dentre as fontes de nitrogênio, o sulfato de amônio foi a que mais acidificou o substrato. Lavagem por inundação intermitente O método de lavagem por inundação intermitente ou intercalada consiste em aplicações de lâminas de água por ciclo em intervalos de inundação semanais ou mensais. Neste método de lavagem, a relação entre a lâmina de água e a profundidade de solo lixiviado é também de 1:1, porém a quantidade de sais lavados varia entre 80 e 90% dos sais inicialmente contidos no solo. Esse método de lavagem também possui vantagens e desvantagens em relação aos outros métodos, assim relacionados: Dentre as vantagens se destacam: a) Possui maior eficiente que a lavagem contínua, porque necessita de menor lâmina de água para lixiviação dos sais. Em solo de textura fina, para remover 70% dos sais solúveis à lâmina de água necessária para inundação intermitente gira em torno de um terço da requerida por inundação contínua; b) Não é necessário fazer o nivelamento do solo; c) No fluxo não saturado da lixiviação intermitente, o teor de água é baixo e o seu deslocamento é lento, permitindo maior difusão de sais do solo; d) A recuperação é mais rápida; As principais desvantagens são: a) Não lava os sais das camadas mais profundidades, acima de 1 m; b) Não pode ser aplicado quando o lençol estiver próximo à superfície e a água freática for salina. Na lavagem por inundação intermitente, a constante K’ da Eq. 7 assume um valor constante de 0,1, independente da textura do solo, conforme ilustrado na Figura 5. Figura 4. Valores da salinidade do solo (CEes) antes (A) e depois (D) da aplicação de lâminas de lixiviação por go- tejamento (G) e inundação (I) utilizando diferentes lâmi- nas de lavagem Figura 5. Valores da condutividade elétrica do extrato de saturação do solo fertirrigado com distintas fontes e doses de nitrogênio Figura 6. Lâmina de lixiviação por unidade de profundidade de solo, necessária para recuperar um solo salino por inundação intermitente (Hoffman, 1980) C Ee s ( dS m -1 ) Lâmina relativa de lavagem y=-0,2887+1,8777 R2=0,93 y=-0,7048+2,1281 R2=0,97 C Ee s ( dS m -1 ) Doses nitrogênio (gL-1) Sa is n o so lo e m r el ac ão à co nc en tra çã o in ic ia l, C /C o Lâmina de lixiviação por unidade de profundidade do solo, La/Ls 459Recuperação de solos afetados por sais Lavagem superficial A lavagem superficial poderá ser utilizada para eliminação de crostas salinas da superfície do solo. Uma grande lâmina de água é aplicada rapidamente e, enquanto a água se move, a mesma arrasta a crosta com os sais dissolvidos, desaguando-as no dreno coletor, localizado no outro lado da parcela. O método de lavagem superficial possui algumas vantagens e desvantagens em relação aos outros métodos. Vantagens: a) Usado para solos de baixa permeabilidade; b) Não é necessário nivelar nem gradear o solo antes da lavagem; c) Elimina crostas salinas dasuperfície do solo. Desvantagens: a) Não poderá ser usado em solos de boa permeabilidade nem em terrenos nivelados. RECUPERAÇÃO DOS SOLOS SÓDICOS E SALINO-SÓDICOS Solos com excesso de sódio trocável podem ser recuperados com o uso de corretivos que forneçam cálcio seguido de lavagem com a própria água utilizada para irrigação. A adição de corretivos aos solos afetados por sódio promove a substituição e a remoção do sódio trocável por outros cátions, preferencialmente cálcio, mas em menor proporção pode ocorrer a substituição do sódio por hidrogênio. A correção do solo pode ser feita de várias maneiras, dependendo da fonte de cálcio disponível, do tipo de cultura que deverá ser implantada na área e da intensidade do nível de degradação do solo. Nos solos comprometidos pela sodicidade, a lavagem isolada ao invés de corrigir, muitas vezes, eleva ainda mais o caráter sódico. Essa prática nesse tipo de solo, lixívia os sais solúveis, mas não desloca o sódio adsorvido ao complexo de troca para ser lixiviados com a lavagem e a drenagem, como indicado na Tabela 3. originariamente possui baixo teor de sais solúveis (menor CEes) e em geral, maiores conteúdos de sódio trocável a lavagem promove a lixiviação destes respectivos sais sem deslocar ou transferir o sódio adsorvido às micelas para a solução do solo e ser lixiviado com a lavagem. Com a lixiviação do material solúvel a proporção do sódio trocável adsorvido ao solo passa a predominar ainda mais, resultando em maior dispersão das argilas, diminuindo as propriedades físicas como infiltração, permeabilidade, drenagem e macroporosidade que são essenciais à dinâmica da água, ar, nutrientes e ao crescimento vegetativo das plantas (Gobran et al., 1982; Hussain et al., 2001). Tipos de corretivos usados na recuperação de solos afetados por sódio Os corretivos químicos usados na recuperação de solos afetados por sódio trocável têm o objetivo de fornecer cátions bivalentes, usualmente o cálcio, para eliminar parte do sódio adsorvido no complexo de troca, isto é, diminuir a percentagem de sódio trocável (PST). O tipo e a quantidade de corretivo químico necessário para recuperar um solo comprometido por sódio dependem das características próprias do solo, da disponibilidade no mercado e custo de recuperação. Dentre essas características, salienta-se a adequabilidade do corretivo, que se baseia na presença ou ausência de carbonatos alcalinos terrosos e pH do solo. Com base nesses critérios, pode-se classificar o solo em três grupos: a) solos que contêm carbonatos alcalinos terrosos; b) solos praticamente livres de carbonatos alcalinos terrosos e pH maior que 7,5 e c) solos praticamente livres de carbonatos alcalinos terrosos e pH menor que 7,5. Os diferentes corretivos químicos utilizados na recuperação dos solos afetados por excesso de sódio trocável têm sido agrupados em três tipos: a) sais solúveis de cálcio (gesso e cloreto de cálcio); b) ácidos ou formadores de ácido (ácido sulfúrico, enxofre, sulfeto ferroso e sulfato de ferro e alumínio) e c) sais de cálcio de baixa solubilidade (calcário e resíduo de engenho de cana-de-açúcar). Gesso: O gesso (CaSO4 2H2O) apesar da sua baixa solubilidade em água, é o corretivo mais utilizado como fonte de cálcio para substituir o sódio trocável, em razão do baixo preço, disponibilidade no mercado e fácil manuseio; além disso, ele funciona como fonte de enxofre e cálcio para as plantas. A reação abaixo descreve a substituição do sódio trocável no solo: Tabela 3. Valores da condutividade elétrica do extrato de saturação - CEes, antes e depois da lavagem de dois solos degradados por sódio sem utilização de corretivos químicos. Extraído de Cavalcante (2000); PSL = Percentual de sais lixiviados Exercício 8 No solo salino-sódico por possuir mais sais solúveis (maior CEes) o percentual de lixiviação de sais sempre é superior ao do solo sódico. Neste último, que 460 Lourival F. Cavalcante et al. A reação é reversível, por isso torna-se necessário aplicar-se uma lâmina de lavagem para lixiviar o sulfato de sódio, que é produto final da reação, para que a recuperação paulatinamente ocorra e seja satisfatória. Para isso, uma rede de drenagem se constitui em prática obrigatória para lixiviação dos sais e do excesso de água. Tal reação é mais fortemente limitada pela reduzida solubilidade do gesso, que na temperatura de 25 ºC é aproximadamente igual a 2,1 g L-1. Exercício 9 Pelos resultados a lavagem nos tratamentos sem drenagem, independentemente da dose do gesso aplicada, compromete ainda mais o nível salino (CEes) e sódico (PST) em relação ao solo antes da aplicação do corretivo químico. Nestas situações, ocorre a solubilização do gesso através das irrigações, mas sem a lavagem seguida de drenagem os sais solubilizados que não são lixiviados voltam a ser adsorvidos pelo complexo argílico do solo. Ao considerar que a reação do cálcio pelo sódio é reversível, o sódio volta a dispersar as argilas, depauperado ainda mais as propriedades físicas do solo. Verifica-se também que apesar da lavagem reduzir a CEes de 23,4 para 15,5 dS m-1 o nível de sodicidade ao invés de diminuir foi incrementado de 18,8 para 20,2%. No solo com drenagem, o aumento da dose de gesso de 25 para 50% da necessidade do solo (NG) com apenas uma lavagem, aos 30 dias após a incorporação do corretivo, não foi suficiente para reduzir a salinidade (CEes) e a sodicidade (PST) para valores abaixo de 4 dS m-1 e de 15% respectivamente. No solo com 25 e 50% de gesso sob condições de drenagem a condutividade elétrica foi reduzida de 23,4 para 13,6 e 8,5 dS m-1, a percentagem de sódio trocável de 18,8 para 17,5 e 16,2% respectivamente. Os decréscimos apesar de promissores, com diminuições de 41,8 e 63,6% na salinidade e de 6,9 e 13,8% na sodicidade, expressam que o solo ainda permanece como salino-sódico. Estes resultados indicam também que a recuperação física do solo degradado por sódio (PST) é mais lenta do que a recuperação química (CEes). Exercício 10 A matéria orgânica oriunda do esterco bovino, associada à drenagem também exerce eficiência na recuperação de solos afetados pela sodicidade. Um solo salino-sódico de Sumé - PB, abandonado há mais de 10 anos pelo excesso de sais solúveis (CEes = 13,4 dS m-1) e sódio trocável (PST = 18,4%), um ano após ser tratado com esterco bovino e drenagem subterrânea produziu tomate em nível econômico. Extraído e adaptado de Agra & Cavalcante (1992); NG = Necessidade de Gesso do solo; SD = Solo sem drenagem; CD = Solo com drenagem Tabela 4. Dados do extrato de saturação antes e depois da incorporação de doses de gesso em um solo salino-sódico sem e com drenagem Tabela 5. Produtividade de tomate Santa Clara em um solo salino-sódico submetido à drenagem e esterco bovino. Extraído e adaptado de Araújo (1990); SD = Sem drenagem; CD = Com drenagem; A0 = Sem NPK; A1 = com NPK; M0 = sem matéria orgânica: M1 = 7 t ha-1; M2 = 14 t ha-1 de esterco de curral Uma avaliação nas linhas indica a expressiva superioridade dos efeitos da drenagem no solo sem matéria orgânica e nas colunas a importância da fertilização do solo com NPK (A1), no incremento da produtividade. O monitoramento do nível salino e da sodicidade de um solo na maioria dos casos é feito pela avaliação simultânea da condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) e da percentagem de sódio trocável - PST (Richards, 1974; Pizarro, 1978; Tanji, 1990; Santos & Ferreyra, 1997; Ruiz et al., 2004; Freire & Freire, 2007). Além destas variáveis, também devem ser monitoradas o aumento da capacidade de drenagem pela condutividade hidráulica, aumento da porosidade total e 461Recuperação de solos afetados por sais diminuição da microporosidade do solo (Cavalcante & Silveira, 1985; Silveira, 1997). Um solo salino-sódico foi incorporado com gesso e acondicionado em colunas de PVC de 75 mm de diâmetro e 50 cm de altura. Aos 70 dias de incubação, o solo apresentava os resultados químicos e físicos indicados na Tabela 6. A eficiência de aplicação do gessodepende da granulometria de suas partículas sendo que, de acordo com Abrol (1982) conseguem-se resultados promissores com partículas de gesso menores que 2 mm de diâmetro, devido aumentar a sua dissolução e reduzir a precipitação do cálcio. O gesso pode ser aplicado diretamente no solo incorporando na superfície ou adicionando a água de irrigação. No primeiro caso, adotam-se dois procedimentos: o corretivo é distribuído a lanço e incorporado através de gradagem até a profundidade que se deseja recuperar, ou pode também ser fornecida diretamente na superfície do solo; em ambas as situações, recomenda-se a lavagem após a adição do corretivo para promover a distribuição mais homogênea no perfil. No segundo caso, o gesso é misturado com a água de irrigação (Silveira, 2000). Exercício 11 Os valores antes e aos 70 dias depois da incorporação do corretivo químico, evidenciam reduções expressivas de natureza química pela diminuição da salinidade (CEes), da sodicidade (PST) e de natureza física pelo aumento da macroporosidade, condutividade hidráulica, redução do espaço microporoso e melhoria da estruturação do solo (Oster & Frenkel, 1980; Gheyi et al., 1997; Barros et al., 2006). Os dados expressam a ação positiva do gesso quando associado à drenagem na recuperação de solos degradados pela sodicidade, ao nível de proporcionar condições para a germinação das sementes e crescimento das plantas. O aumento da macroporosidade propiciou maior dinâmica de água e lixiviação mais rápida do sódio transferido dos locais de troca para a solução do solo e para ser lixiviado juntamente com outros cátions dissolvidos com as lavagens subsequentes. Quanto ao gesso aplicado na superfície do solo os resultados da literatura são conflitantes. Khosla & Abrol (1972) e De Jong (1982) constataram maior eficiência quando aplicado na superfície em relação ao incorporado ao solo. Para Barros et al. (2004), apesar da eficiência do gesso em reduzir a condutividade elétrica e a relação de adsorção de sódio, em solos salino-sódicos de distintas classes texturais, não obtiveram diferenças entre o gesso na superfície e incorporado. Por outro lado, Gobran et al. (1982) e Cavalcante & Silveira (1985) obtiveram maiores reduções das variáveis químicas e físicas para o gesso incorporado ao solo. Para maior eficiência na substituição do sódio trocável, é conveniente lavar quase todos os sais solúveis antes de se aplicar os corretivos, para que uma proporção maior de cálcio contido no corretivo seja adsorvida pelo complexo; no entanto, a lavagem dos sais solúveis em excesso poderá causar a dispersão das partículas de argila, diminuindo a permeabilidade do solo; por isto, as lavagens prévias não devem ser aplicadas para solos pouco permeáveis. Exercício 12 Após avaliar a efetividade agronômica do gesso na recuperação de solos salino-sódicos e sódicos indicada na Tabela 7, Magalhães (1995), concluiu que o aumento das doses de gesso na superfície de dois solos comprometidos por sódio, do estado de Pernambuco, reduziu expressivamente a sodicidade. A redução da PST em função do gesso aplicado em relação aos valores iniciais dos respectivos solos aumentou de 62,8 para 83,9% no perímetro irrigado de Ibimirim e de 30,9 a 75,7% em Custódia respectivamente. Em ambos os solos, a PST foi reduzida para níveis abaixo de 10% e, portanto, com condições de cultivo em ambos os solos. Extraído e adaptado de Morais (1990); A = Antes da aplicação do gesso; M = Macroporosidade; m = Microporosidade; M e m = Respectivamente incrementos da macro e microporosida- de; Ks = Condutividade hidráulica do solo saturado Tabela 6. Condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes), percentagem de sódio trocável (PST), macro, micro- porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado, após incorporação do gesso. 462 Lourival F. Cavalcante et al. Quanto ao gesso fornecido juntamente com a água de irrigação, em geral, as dosagens aplicadas são menores do que quando incorporadas ou aplicadas na superfície do solo. Este modo de aplicação apesar de fornecer o gesso com boa parte já solubilizada e proporcionar distribuição mais homogênea na profundidade requerida, não tem sido recomendado para sistema de irrigação pressurizado de alta frequência como microaspersores, gotejamento e outros afins. A baixa solubilidade do corretivo químico em doses comparadas às aplicadas diretamente no solo pode promover a obstrução dos emissores e comprometer todo o sistema de irrigação. Por isso, juntamente com a água o gesso é mais frequentemente fornecido na irrigação por inundação ou infiltração em sulco. Exercício 13 Amostras de solos com CEes entre 1,15 e 8,76 d Sm-1 e PST de 4,62 a 33,77%, foram avaliadas em tubos de PVC de 4,7 cm de diâmetro interno com 20 e 50 cm de altura, dreno na base final inferior para drenagem e lixiviação dos sais. Durante 10 dias as colunas de solo foram mantidas sob regime de saturação com água sintética (NaHCO3, Na2SO4, NaCl, KCl, MgCl2 e CaCl2) de condutividade elétrica 1,01 d Sm-1 sem e com saturação de gesso, ao nível de 2,5 g L-1. A cada 24 horas eram avaliados, do volume lixiviado, as variáveis contidas na Tabela 8. A lavagem do solo com qualquer tipo de água reduziu significativamente a condutividade elétrica, a percentagem de sódio trocável e aumentou a dinâmica da água em relação ao solo antes da aplicação dos tratamentos. Observa-se também que a superioridade foi mais expressiva nas amostras tratadas com água sintética mais gesso. Estas melhorias nos aspectos químicos e físicos constatados também por Shainberg et al. (1988) evidenciam efeitos positivos do cálcio, oriundo gesso ou de outro composto químico que o contenha, na redução da salnidade, sodicidade, concentração de sódio trocável e aumento da capacidade de drenagem expressa pela condutividade hidráulica do solo. Cloreto de cálcio: A alta solubilidade do cloreto de cálcio (CaCl2 2H2O) aproximadamente igual a 427 g L-1 à 20 oC, torna o um corretivo químico mais eficiente e rápido que o gesso na recuperação de solos afetados por sódio, porém seu emprego é limitado, por ser rapidamente lixiviado do perfil do solo e, principalmente, por seu elevado custo. A substituição do sódio trocável no solo, quando se aplica o cloreto de cálcio, é descrita pela seguinte reação: NaCl2CaMicelaCaClMicela 2NaNa A aplicação do cloreto de cálcio pode ser direta sobre o terreno ou via água de irrigação. Tabela 7. Valores referentes à percentagem de sódio trocável inicial (PSTi), percentagem de sódio trocável final (PSTf) e redução da percentagem de sódio trocável (PST) em função do gesso aplicado na superfície de dois solos degradados por sais. Extraído e adaptado de Magalhães (1995); PSTi e PSTf = Respectivamente percentagem de sódio trocável dos solos antes e depois da aplicação superficial do gesso Extraído de Silveira (2000); Z= Tamanho da amostra Tabela 8. Valores médios da condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes), percentagem de sódio trocável (PST), teores trocáveis de cálcio e sódio, condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) e condutividade elétrica do lixiviado (CEl) PSTi PSTf PST Perímetro de Irrigação/Local Gesso Aplicado cmolc kg-1 % Ibimirin-01, PE 5,9 11,8 17,7 50,3 18,7 13,0 8,1 62,8 74,2 83,9 Custódia-07, PE 3,5 7,0 10,5 35,9 24,8 16,9 8,7 30,9 52,9 75,7 463Recuperação de solos afetados por sais Enxofre O enxofre é um corretivo químico bastante utilizado, tendo em vista seu baixo custo. Antes de agir como corretivo, o enxofre elementar passa por uma fase de oxidação microbiana para produzir o H2SO4. Este processo de oxidação do enxofre no solo é resultante da ação de bactérias do gênero Thiobacillus, tal como descritas pelas reações seguintes: 424NaNa 42 H H Na Na42 4223 32 SONaCaMicelaCaSOMicela SONaMicelaMicelaSOH SOHOHSO )microbiana (oxidação SO2IrrigaçãoO3S2 O tempo de oxidação microbiana depende do grau de finura ou granulometriado enxofre, da mistura com o solo e dos fatores que favorecem a atividade bacteriana, como umidade, temperatura e população microbiana no solo, entre outros. A bactéria do gênero Thiobacillus é do tipo aeróbica, por isso, torna-se indispensável promover a aeração, mantendo o solo com umidade na capacidade de campo, durante a oxidação para acelerar ou pelo menos manter a atividade microbiana. Pelo exposto, os solos tratados com enxofre não deverão ser inundados antes do tempo de oxidação microbiana, que varia em média de 20 a 30 dias. Por ser o enxofre um corretivo que aumenta a acidez do solo, sua aplicação deverá se limitar aos solos que contenham carbonatos alcalinos terrosos. Neste caso, o uso de enxofre tem a vantagem adicional de reduzir o pH, aumentando a disponibilidade de nutrientes para as plantas, como Zn, Mn e Fe, mas, nos demais casos, sua aplicação reduz o pH, tornando o solo excessivamente ácido; para evitar esse perigo, deve-se aplicar, a uma amostra de solo, uma quantidade de H2SO4 equivalente à dosagem de enxofre e verificar se o pH depois que ocorrer a reação não foi reduzido para valores abaixo de 6,0. Ácido sulfúrico: Além dos corretivos químicos como cloreto de cálcio, gesso, formadores de ácidos com sulfato de alumínio e sulfato de ferro, o ácido sulfúrico também pode ser empregado na correção dos solos comprometidos pela sodicidade. Resultados de Yahia et al. (1975), Gheyi et al. (1995), Niazi et al. (2001), Sadiq et al. (2003), Leite (2005) e Sadiq et al. (2007) revelaram eficiência da aplicação do acido sulfúrico em solos degradados por sódio trocável. O ácido sulfúrico é um corretivo químico de ação muito rápida. Na presença de carbonatos, sobretudo em solos com calcário dolomítico, o ácido sulfúrico forma gesso, como explicita a reação abaixo: 424NaNa 224342 SONaCaMicelaCaSOMicela OHCOCaSOCaCOSOH A reação do ácido sulfúrico com o calcário produz o gesso. A dissolução do gesso fornece cálcio para a troca com o sódio, que substituirá o sódio adsorvido ao solo através da reação de simples troca. Nos solos sem os carbonatos alcalinos terrosos esse corretivo causa excessiva acidez, o que justifica seu emprego nos solos ricos em carbonatos alcalinos terrosos. Exercício 14 Após fornecer ácido sulfúrico aos níveis de 0; 1,8; 3,6; 5,4 e 7,2 g kg-1, em dois solos salino-sódicos dos perímetros irrigados de Condado, PB, com CEes (8,4 dS m-1), PST (47,3%) e pH = 9,1 e de São Gonçalo, Sousa, PB, com CEes (17,1 dS m-1), PST (52,9%), pH 8,1 e proceder a lavagem com água não salina (CE = 0,5 dS m-1) a cada 30 dias, ao final de quatro lavagens, Leite (2005) constatou eficiência do ácido sulfúrico na correção dos respectivos solos, como mostrado na Figura 7. Com a lavagem e a aplicação do ácido sulfúrico a condutividade elétrica do extrato de saturação – CEes foi reduzida no solo de Condado de 8,4 e de 17,1 dS m-1 em São Gonçalo, para valores menores de 2 dS m-1 em ambos os solos (Figura 7A). Nas mesmas condições a percentagem de sódio trocável foi diminuída de 47,3 para menos de 7% em Condado e de 52,9 para menos de 8% em São Gonçalo (Figura 7B) e o pH de 9,1 para 6,0 e de 8,1 para abaixo de seis nos solos de Condado e São Gonçalo respectivamente (Figura 7C). Calcário dolomítico: O calcário (CaCO3) é um corretivo de adequada disponibilidade no mercado e muito barato, principalmente quando se aproveitam os carbonatos existentes no próprio solo. A sequência de reações que ocorrem quando o calcário é aplicado em solos afetados por sódio, envolve as seguintes etapas: ou OHCOCaMicelaCaCOMicela NaOH2MicelaOH 2Micela 223 H H H H2 Na Na 464 Lourival F. Cavalcante et al. Os efeitos do calcário na correção dos solos afetados por sódio são inferiores aos do gesso, devido à sua baixa solubilidade, que é de contra 2,1 g L-1. O uso do calcário é indicado em solos de pH inferior a 7,5 e que não possuem carbonatos alcalinos terrosos, em especial para solos degradados, por sódio trocável. Para melhorar a eficiência do CaCO3 como corretivo, o método mais prático é fazer sua aplicação, juntamente com adubos orgânicos seguido de aração ou gradagem para ativar o processo de decomposição microbiana da matéria orgânica. Matéria orgânica: A matéria orgânica mesmo não sendo considerado corretivo químico, exerce efeitos positivos na melhoria química e física dos solos afetados por sais (Gheyi et al., 1995; Neves, 1997; Cavalcante et al., 2002). Apesar de seus baixos valores quantitativos, principalmente em cálcio, promove a liberação de CO2, produz ácidos orgânicos e estimula a oxidação biológica e a atividade microbiana (Grupta et al., 1984; Leite, 1990; Silva, 1997). Essa situação resulta na diminuição da CEes, PST e aumenta a dinâmica da água no solo. Exercício 15 A adição de matéria orgânica oriunda do esterco de curral a um solo salino-sódico contribuiu para redução do caráter salinidade (CEes) e sodicidade (PST). Verifica-se que apesar da redução crescente da PST, numericamente a diminuição dos efeitos deletérios da sodicidade é mais lenta do que o da salinidade. Dentre as doses aplicadas a maior redução da condutividade elétrica correspondeu a 10 t ha-1; a partir desse valor houve uma maior dissolução de sais resultando em maiores valores de condutividade elétrica do extrato de saturação do solo Tabela 9. O aumento da CEes com o aumento das doses da matéria orgânica não se constitui em desvantagem porque observam-se diminuições da PST, com a redução dos riscos de sodicidade; nessas situações em geral, há aumento da porosidade total, da capacidade de drenagem expressa pelo aumento da condutividade hidráulica do solo saturado como indicado na Tabela 10. Exercício 16 O teor de matéria orgânica do solo salino-sódico foi elevado para 1,68 e 2,52% com esterco de curral. Durante 10 dias o solo foi irrigado mantendo-se a umidade ao nível da capacidade de campo. Após esse A B C Figura 7. Valores de condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) – A, percentagem de sódio trocável (PST) – B e de pH – C de dois solos salino-sódicos tratados com ácido sulfúrico: solo de Condado (——) e de São Gonçalo (___) Extraído e adaptado de Neves (1997); PST = Percentagem de sódio trocável; SS = Solo salino-sódico; S = Solo salino; Valor entre parêntese corresponde à redução percentual em relação ao valor original (A) Tabela 9. Valores da condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) e da percentagem de sódio trocável (PST) em resposta à aplicação de matéria orgânica C Ee s (d S m -1 ) PS T (% ) p H Ácido sulfúrico (g kg-1) 465Recuperação de solos afetados por sais período efetuou-se uma lavagem com água não salina adotando uma fração de lixiviação de 0,15 e foram avaliadas a condutividade elétrica dos lixiviados (CEl) e a condutividade hidráulica do solo saturado. Imediatamente após a lavagem do solo, sementes de feijão guandu (Cajanus cajan L.) e de Mucuna preta (Stylozobium atterrinum Pit. Et. Tmacc) foram semeadas e 60 dias após foi realizada outra lavagem e obtidos os valores da condutividade elétrica das suspensões drenadas e a condutividade hidráulica do solo saturado. A adição de matéria orgânica e a lavagem promoveram a lixiviação dos sais e aumento da hidrodinâmica do solo. Do ponto de vista químico a condutividade elétrica foi expressivamente reduzida e fisicamente à matéria orgânica elevou consideravelmente a velocidade da água no perfil de lenta, variando de 1,27 a 5,08 mm h-1 para lenta a moderada que se situa entre 5,08 a 20,32 mm h-1 no período de 60 dias após a incorporação do esterco de bovino. Apesar da marcante redução dos índices da salinidade e do aumento da dinâmica da água no solo não foram detectadas diferenças estatísticas entre as doses do esterco bovino sobre a melhoria química e física do solo e nem sobre a germinação das sementes, matéria seca total e das raízes de ambos os tipos de plantas (Cavalcante et al., 2002). Resultados da literatura indicam que a vinhaça também exerce açãopositiva na correção de solos afetados por sódio trocável (Ruiz et al., 1997). Em geral, tem se verificado diminuição da elevada força de retenção de água, da condutividade elétrica do extrato de saturação no caso dos solos salino-sódicos e aumento da condutividade hidráulica do solo saturado, da macroporosidade e da porosidade total em solos salino- sódicos e sódicos. Exercício 17 Após avaliar os efeitos da vinhaça e lixo urbano sobre a retenção de água em um solo salino – sódico, Santos (2002), verificou que a ordem de retenção de água nos diferentes tratamentos foi: solo com vinhaça < solo com gesso + lixo urbano < solo sem nenhum dos insumos (Figura 8). Pela referida figura, se verifica que no solo com vinhaça a disponibilidade de água às plantas supera a do solo com gesso + lixo urbano e do solo sem nenhum tipo de acondicionador. A superioridade na armazenagem de água do solo com vinhaça é atribuída à ação da matéria orgânica coloidal nela contida, que aumenta o estado de agregação e aeração do solo, resultando em aumento do espaço macroporoso como indicado na Figura 9. Exercício 18 Um solo salino-sódico de condutividade elétrica do extrato de saturação 42,5 dS m-1, percentagem de sódio Tabela 10. Valores de condutividade elétrica dos lixiviados (CEl) e condutividade hidráulica (Ks) de um solo salino-sódico cultivado com plantas leguminosas antes e depois da aplicação de matéria orgânica Extraído e adaptado de Cavalcante et al. (2002); * antes da semeadura Figura 8. Curva de retenção de água de um solo salino- sódico sem corretivo químico (—), com aplicação de vinhaça (———), com gesso e lixo urbano (—’”’”—). Extraído de Santos (2002) Figura 9. Valores médios de macroporos do solo, em função das doses de vinhaça aplicadas. Extraído de Silva (2004) U m id ad e (g k g- 1 ) Potencial matricial (MPa) M ac ro po ro s (% ) Doses de vinhaça (%) 466 Lourival F. Cavalcante et al. trocável 52,1%, pH 10,6, condutividade hidráulica do saturado 0,8 mm h1 foi tratado com as doses de gesso 0, 25, 50, 75 e 100% e incubado com água e vinhaça (Tabela 11). Durante 330 dias o solo foi irrigado com água destilada, mantendo-se a umidade próxima à capacidade de campo. Duas lavagens foram feitas uma aos 210 e outra aos 330 dias; os valores de condutividade elétrica, pH, sódio, total de sais lixiviados e a condutividade elétrica do solo saturado referentes à segunda lavagem estão contidos na Tabela 11. Ao considerar a situação inicial do solo se constata expressiva redução da condutividade elétrica, do total de sais e de sódio lixiviados. Os maiores valores de pH, os mais baixos de condutividade elétrica, de sódio, do total de sais lixiviados e os menores da condutividade hidráulica expressam como discutidos por Richards (1974), Pizarro (1978), Tanji (1990), Santos (2002) que a lavagem isolada de solos comprometidos por sódio agrava ainda mais o caráter sodicidade. Esta situação ocorre porque a lavagem sem aplicação de um corretivo lixivia os sais solúveis, mas não desloca o sódio dos sítios de troca para a solução para ser lixiviado com a lavagem seguinte do solo. No que se refere ao gesso o aumento das doses, apesar das marcantes reduções, em relação ao solo antes da aplicação dos tratamentos, não interferiu na condutividade elétrica, pH e teor de sódio nos lixiviados. Verifica-se também que a utilização de doses acima de 75% da exigência de gesso do solo não resultou em superioridade estatística no total de sais lixiviados e na condutividade hidráulica do solo. Comparativamente a vinhaça superou o gesso tanto em proporcionar maior lixiviação de sódio, de sais lixiviados bem como proporcionar maior nível de melhoria física para a drenagem, pelo aumento da condutividade hidráulica e redução do pH. A superioridade da condutividade elétrica comparada ao gesso evidencia maior ação da vinhaça na capacidade de extração de sais de solos degradados por sódio. Exercício 19 Um solo salino-sódico do Perímetro irrigado de Sumé com CEes variando 3,9 a 11 dS m-1, PST = 26,6 a 36,9% e pH = 8 a 9,1, na camada de 0-160 cm, foi tratado com 1,2 t ha-1 de ácido sulfúrico, 16 t ha-1 de esterco de curral e 30 t ha-1 de gesso. Em seguida foi submetido ao cultivo de quatro cultivares de arroz (Oryza sativa) seguido de Capim cameron (Pennisetum purpureum). No período de 1983 a 1987, foi verificado que apesar das acentuadas reduções da condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) e a percentagem de sódio trocável (PST) entre todos os métodos de recuperação, inclusive a testemunha, a maior eficiência numérica sobre estas variáveis foi constatada nos tratamentos com gesso. Os valores da CEes aos sete meses após o cultivo do arroz já apresentava valores entre 1,6 e 3,2 dS m-1, mas a percentagem de sódio trocável, exceto no solo com gesso, ainda se apresentava elevada, variando de 20,5 a 31,6%, principalmente na camada de 30-60 cm. No final do experimento, constatou-se os mais baixos valores da CEes, variando de 0,2 a 1,4 dS m-1 na faixa de 0-60 cm, com maiores reduções em relação à condição inicial do solo, na profundidade de 0-30 cm. Registrou-se também declínio acentuado da PST inclusive na testemunha, principalmente na faixa de solo entre 0-30 cm. Para Gheyi et al (1995), a redução da PST mesmo no tratamento controle (testemunha), pode ser resposta da melhoria da permeabilidade do solo, em função do cultivo da área associada a decomposição da matéria orgânica constituída pelas raízes. Finalmente, os distintos métodos de recuperação de solo salino-sódico não revelaram efeitos significativos entre si sobre as produções médias de arroz e capim Cameron. Entretanto, verifica-se na Tabela 12 tendências de superioridade do gesso de ácido sulfúrico para o arroz, esterco de curral e gesso sobre o rendimento do capim Camerom. Um solo salino-sódico do Perímetro Irrigado de São Gonçalo, Sousa, PB, foi submetido às aplicações de 20 t ha-1 de gesso, 15 t ha-1 de casca de arroz, 40 m3 ha-1 de Tabela 11. Valores da condutividade elétrica, pH, sódio, total de sais lixiviados e condutividade hidráulica de um solo salino-sódico saturado Extraído e adaptado de Silveira (1997); CEl e TSL = Respectivamente condutividade elétrica e total de sais medidos no lixiviado; Ks = Condutividade elétrica do solo saturado. Médias segui- das de mesmas letras nas colunas não diferem entre si por Tukey para p < 0,05 467Recuperação de solos afetados por sais vinhaça, 40 t ha-1 de esterco de curral e um tratamento controle ou testemunha, isto é, solo tratado apenas com água. O solo foi lixiviado continuamente durante 40 dias mantendo uma lâmina de 8 cm de carga hidráulica nas parcelas e em seguida foi cultivado com arroz e avaliadas as variáveis indicadas na Tabela 13. Exercício 20 No período de 1996 a 1997, Gomes et al. (2000) verificaram que dentre os métodos de recuperação o gesso foi o que mais reduziu a percentagem de sódio trocável e a vinhaça foi a que mais contribuiu para a diminuição da condutividade elétrica do extrato de saturação do solo. No tocante as variáveis relativas à cultura, exceção feita ao número de panícula, massa da panícula e produtividade do arroz, todos os métodos de recuperação superaram a testemunha nas demais variáveis avaliadas. Especificamente no rendimento da cultura, a ordem crescente da produtividade foi: Esterco de curral (8,81 t ha-1) > Gesso (6,78 t ha-1) > Casca de arroz (6,28 t ha-1) > Vinhaça (5,66 t ha-1) > Testemunha (3,38 t ha-1). A ordem das sequências crescentes dos efeitos dos distintos condicionadores do solo, como indicado na Tabela 14, evidencia a superioridade do esterco de curral em todas as variáveis estudadas. Indica também que das oito variáveis a sequência esterco de curral > gesso foi registrada em sete, inclusive na produtividade. Pelos resultados a correção de solos com o uso de condicionadores orgânicos apresenta viabilidade como observado também por Gheyi et al. (1995), Neves (1997), Ruiz et al. (1997), Cavalcante et al. (2002). Tabela 12. Produção de quatro cultivaresde arroz e massa fresca de capim-camerom referente a oito cortes em um solo salino-sódico do perímetro irrigado de Sumé, PB, submetido aos distintos métodos de recuperação Extraído e adaptado de Gheyi et al. (1995); 1-BR IRRGA 409; 2= POKALI; 3=IR 2058; 4=IR2053. Médias seguidas de mesmas letras maiúsculas nas colunas e minúsculas nas linhas não diferem pelo teste de Tukey para p < 0,05 Extraído e adaptado de Gomes et al. (2000); T=testemunha; Valores seguidos de mesmas letras minúsculas nas linhas não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey para p < 0,05; Números entre parêntese expressa a superioridade percentual em relação à testemunha Tabela 13. Valores médios e incrementos, em relação à testemunha do comprimento (CP) e número de panícula (NP), número de ramificações (NR) e massa de panícula (MP), número de grãos (NG), e densidade da panícula (DP), massa de 100 grãos (MG) e rendimento de arroz sob inundação de um solo salino-sódico do perímetro irrigado de São Gonçalo, Souza, PB, submetido a diferentes métodos de recuperação Tabela 14. Ordem de sequência dos diferentes métodos de recuperação de um solo salino-sódico do Perímetro Irrigado de São Gonçalo, Sousa, Paraíba EC = Esterco de curral; G = Gesso; CA = Casca de arroz; V = Vinhaça; T = Testemunha Resíduos industriais: Alguns subprodutos de indústria poderão atuar como corretivos, em virtude de serem acidificadores e possuírem cálcio. Dentre esses subprodutos, o mais utilizado é o resíduo dos engenhos de 468 Lourival F. Cavalcante et al. cana-de-açúcar. A vinhaça tendo um pH baixo, alto teor de matéria orgânica e potássio também pode ser empregada como corretivo para solos afetados por sódio trocável com ou sem carbonato alcalinos terrosos tanto para melhoria química como das propriedades físicas (Almeida, 1994; Ruiz et al., 1997; Santos, 2002; Silva, 2004). Calculo da necessidade de corretivos e recomendações práticas Na literatura há diversos procedimentos metodológicos para se quantificar a dosagem de corretivo químico a ser aplicado num solo salino-sódico ou sódico. Dentre os métodos três podem ser empregados: a) Richards (1974); b) Awad & Abbott (1976); c) Pizarro (1978). Ao considerar os aspectos econômicos e disponibilidade no mercado, o gesso tem sido o corretivo mais empregado, apesar de não ser o mais eficiente na redução da sodicidade dos solos. Baseado na concentração de sódio trocável, densidade do solo, profundidade de aplicação e peso equivalente Richards (1974) sugere a quantificação da dosagem de gesso exigida pelo solo com base na Tabela 15. em que: NG - Necessidade de gesso (kg ha-1); Ds - Densidade do solo (g cm-3); h - Profundidade do solo a ser recuperada; PEq - Peso equivalente do gesso = 86; Na+x - Teor de sódio trocável do solo (cmolc kg-1). Para Pizarro (1978) a estimativa da dosagem de gesso a ser utilizado durante a correção da sodicidade de um solo depende da percentagem inicial de sódio trocável (PSTi), da capacidade de troca de cátions (CTC), da densidade do solo (Ds), da percentagem final de sódio trocável desejada que o solo atinja (PST f), da profundidade do solo a ser recuperada (h) e do peso equivalente do corretivo químico. A dose teórica de gesso necessária para recuperação do solo para ser obtida pela Eq. (9): em que: Dt - Dose teórica do corretivo, kg ha-1; (PSTi – PSTf) - Diferença entre a porcentagem de sódio inicial e final, desejada, isto é, a PST que se deseja que o solo atinja em %. Em geral esse valor é de 10%; PEq - Peso equivalente do elemento ou composto usado como corretivo (Tabela 16); h - Profundidade do solo a ser recuperado, cm; Ds - Densidade do solo, g cm-3. Tabela 15. Dosagem de gesso calculada em função do teor de sódio trocável para corrigir o solo até a profundidade 15 ou 30 cm Os cálculos referentes às dosagens para recuperação do solo às profundidades de 0-15 e de 0-30 cm foram feitos para solos com densidade 1,4 kg dm-3. Isto requer correções em função desse valor para solos com densidades diferentes. Awad & Abbott (1976) admitem que teores de sódio abaixo de 0,5 cmolc kg-1 não oferecem riscos de sodicidade; para eles a necessidades de gesso (NG) pode ser obtida pela Eq. (8). Tabela 16. Peso equivalente de diferentes corretivos utilizados na recuperação dos solos afetados por sódio Em todos os casos as doses de corretivo foram obtidas considerando-se o aproveitamento total do cálcio adicionado e o corretivo com 100% de pureza. Por isso, (Pizarro, 1978) a dose prática do corretivo pode ser estimada mediante a equação: (8) (9) (10) 469Recuperação de solos afetados por sais em que: Dp- Dose prática, kg ha-1 C - Coeficiente de correção (indicado na Tabela 17), adimensional. Ao considerar, em função da baixa solubilidade do gesso (2,1 g L-1), que a dose máxima recomendada para aplicação seja de 10 t ha-1 no primeiro ano (Rhoades & Loveday, 1990), se constata que ambos os solos, independentemente da forma de calcular (Tabela 19) exigem elevadas quantidades de gesso. Nestas condições, o mais viável é efetuar os cálculos para correção da sodicidade até a camada de 15 cm e nos 2 ou 3 seguintes fazem-se aplicação de 4 t ha -1 com lixiviações até a profundidade de 30 cm para que haja distribuição do cálcio solubilizado para substituição do sódio no complexo de troca. Tabela 17. Valores dos coeficientes de correção (C) recomendados para diferentes corretivos químicos (Pizarro, 1978) A dose prática de corretivo pode ser determinada em laboratório, agitando-se um peso conhecido de solo com solução saturada do gesso de concentração conhecida e se comparando o teor remanescente de Ca + Mg no extrato, determinado pelo método de titulação. Na prática, a quantidade de corretivo é determinada pela experiência local e por condições financeiras, sobretudo quando o gesso é o corretivo usado e as aplicações são frequentemente efetuadas num determinado número de anos. A prática mais comum para se recuperar um solo sódico com gesso é se aplicar no máximo 10 t ha-1 no primeiro ano e se usar uma lâmina de água de 150 cm, para lixiviar. Se nos 2 a 3 anos subsequente fazem-se aplicações adicionais de 4 t ha-1, com algumas lixiviações até que a profundidade do solo desejada esteja eventualmente recuperada (Rhoades & Loveday, 1990). Um aspecto importante que deve ser considerado durante o planejamento para recuperação de áreas afetadas por sais, é a escolha de uma espécie tolerante à salinidade ou a sodicidade, conforme o caráter salino ou sódico da área para ser cultivada. Neste caso, o arroz é a espécie mais recomendada durante a recuperação desses solos, em razão da grande tolerância à sodicidade e a possibilidade de ser cultivado em condições de inundação. Exercício 21 Dois solos salino-sódicos, um do Perímetro Irrigado Engenheiro Arco Verde, Condado, PB e outro do Perímetro Irrigado de São Gonçalo, Sousa, PB, com os atributos químicos e físicos contidos na Tabela 18 exigem dosagens distintas de gesso para redução da sodicidade. Tabela 18. Atributos químicos e físicos dos solos empregados no cálculo da necessidade de gesso para correção da sodicidade de dois solos irrigados *=Extraído Leite et al. (2007); **=Extraído de Pereira et al. (1982); Na+x = Sódio trocável; CTC = Capacidade de troca catiônica; h = profundidade do solo que se deseja recuperar; Ds = Densidade do solo Tabela 19. Dosagens de gesso obtidas por diferentes autores, para os solos do Perímetro Irrigado Engenheiro Arco Verde, Condado, PB e Perímetro Irrigado de São Gonçalo, Sousa, PB, até a profundidade de 30 cm *Considerando a percentagem de sódio trocável final (PSTf) de 10% Dentre as metodologias a que mais superestima a quantificação da necessidade de gesso para correção da sodicidade dos solos é a de Richards (1974). O procedimento sugerido por Pizarro (1978), para qualquer dos solos é o que apresenta maior viabilidade em relação aos demais. Neste sentido, deve-se considerar ainda que foram adicionados à dose teórica 25% para obtenção da dose prática ou técnica. Caso a adição não fosse
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