AGRO 727

Demonstração e divulgação de gestão integrada da salinidade

e da fertilização azotada em solos regáveis do Alentejo

Resultados

       Neste projecto foi desenvolvido e aplicado um conjunto de metodologias conducentes ao estudo dos processos, da monitorização e modelação da dinâmica da água e dos solutos no solo, com vista a avaliar, prever e tentar solucionar os riscos de salinização/sodicização do solo e de utilização excessiva de fertilização azotada, demonstrando aos agricultores e demais interessados o uso de técnicas de gestão conjunta de aplicação de água de rega salina e de fertilização azotada em diferentes tipos de solos.

Monitorização

A monitorização da CE e teores em Na⁺ da solução do solo revelou que, após os ciclos de rega, há um aumento progressivo destes parâmetros, atingindo-se no fim do último ciclo de rega, respectivamente, um máximo de 18 dS m^-1 e de 130 meq/L em Alvalade e de 10 dS m^-1 e 60 meq/L na Mitra. Esta acumulação foi atenuada durante os períodos chuvosos, com a lavagem do perfil de solo. A lavagem foi mais evidente na Herdade da Mitra em que, em Março de 2007, se atingiram valores de CE de 1 dS m^-1 aos 20 cm, e entre 2 e 4 dS m^-1 nas restantes profundidades. Este facto deve-se à boa permeabilidade do solo da Mitra, o que permitiu uma lavagem eficiente durante o período chuvoso.

A monitorização da CEe, teor em Na⁺ e em NO₃^- efectuada, no extracto de saturação do solo, no fim dos períodos chuvosos e no fim dos ciclos de rega revelou tendências consonantes com a evolução daqueles parâmetros na solução do solo. Assim, verificou-se a tendência para a salinização do Fluvissolo de Alvalade após os 3 ciclos de rega com água de rega salina, enquanto que o Antrossolo da Mitra mostrou maior capacidade de lavagem atribuída à sua maior permeabilidade e textura mais grosseira.

Figura 1  Monitorização da CE e do ESP do extracto de saturação do solo a 3 profundidades (0-20, 20-40 e 40-60 cm) em todos os grupos e modalidades dos 2 campos de ensaio

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Produção

As análises das produções em função da fertilização mostram que a produção máxima seria obtida com cerca de 13 g m^-2 de N em qualquer dos ensaios. Em Alvalade a produção máxima é também função da concentração de Na⁺ sendo obtida usando 905 g m^-2 de Na⁺ (1.4 dS m^-1), enquanto que na Mitra a produção máxima foi independente do Na⁺. O efeito da dotação de rega  apenas se verificou para o nível de produção na Mitra. Em nenhum dos ensaios se verificou qualquer interacção entre o azoto e o sódio, ou seja, aplicações de azoto não foram eficazes em contrariar os efeitos adversos do excesso de sais na água de rega na produção de milho. As curvas de resposta obtidas para os dois locais analisados em conjunto reflectem o conjunto dos efeitos verificados isoladamente. Assim, o máximo de produção é atingido para um nível de aplicação de 13.41 g m^-2 de N e a resposta ao sódio foi dependente da dotação de água aplicada. Para a dotação média de água aplicada (923 mm), o máximo de produção será atingido para uma concentração de 629.10 g m^-2 (1.2 dS m-1) de sódio na água de rega.

Os valores da salinidade do solo em Alvalade, devido a uma acumulação dos sais no perfil de solo ao longo da rega, foram sempre superiores aos da Mitra, cujas condições hidráulicas favoráveis, promoviam sempre a lavagem do perfil de solo. Por esta razão, os valores da produção de milho em Alvalade tornaram-se dependentes da quantidade de sais aplicados e consequentemente da quantidade de sal acumulado no perfil. Na Mitra, no entanto, os valores da produção foram dependentes da quantidade de água aplicada, sendo que quanto mais salina fosse a água, maior teria de ser a quantidade de água a aplicar de modo a ocorrer a lavagem do perfil e manter níveis de produção aceitáveis.

Figura 3  Curvas de resposta da produção do milho na Mitra a diversas concentrações de azoto e de sódio na água de rega

Modelação

O modelo HYDRUS conseguiu prever com sucesso, à escala do talhão, a evolução do teor de água no solo, da CE e dos catiões solúveis nomeadamente do Na⁺, em função da qualidade da água de rega nos solos estudados. O modelo RZWQM permitiu fazer balanços de azoto no solo e ainda prever a produção de milho e do LAI, também à escala do talhão, quantificando as perdas por lixiviação e por escorrimento superficial.

O modelo SWAT mostrou ser adequado para fazer o balanço hidrológico do solo à escala da bacia, tendo reproduzido de forma aceitável o caudal do rio medido na estação hidrométrica de Alvalade. Isto permitirá no futuro a extrapolação dos dados deste projecto para a bacia.

O modelo MOHID-Land usa uma malha para descrever a bacia, permitindo fazer a extrapolação dos cálculos à escala do talhão para a escala da bacia e por isso quantificar o impacte das práticas agrícolas sobre a qualidade da água nos aquíferos e nos rios. Este modelo é o mais recente dos utlizados, está a ser concebido pela equipa deste projecto (IST) e inclui a capacidade de simular a dinâmica da água e dos sais e o ciclo do azoto, necessitando ainda de melhorar a operacionalidade de algumas componentes.

A comparação dos modelos permitiu avaliar as suas capacidades para simular os processos que determinam a dinâmica da água, dos sais e do azoto no solo, mostrando em que medida estes podem ser usados para prever as consequências das práticas agrícolas e deste modo contribuir para a sua optimização.

Os modelos aplicados permitiram obter balanços ao nível das quantidades de água e de azoto. O balanço da água revelou que em Alvalade ocorreu mais escoamento superficial do que na Mitra e que a água perdida para o aquífero foi superior nesta última, sendo isto causado pelas mais elevadas condutividades deste solo. Os resultados mostram ainda que a perda para o aquífero depende da taxa de rega e que o modelo pode ajudar a minimizá-las. O balanço de azoto permitiu identificar mais perdas para o aquífero na Herdade da Mitra do que em Alvalade observando-se justamente o contrário em relação as perdas por escoamento superficial. A assimilação das plantas foi superior em Alvalade pois na Mitra foi aplicada menor quantidade de azoto com a fertilização e a lixiviação de azoto foi maior.

Figura 4 Azoto lixiviado em Alvalade e Herdade da Mitra

Figura 5  NO3 simulado e medido a 60 cm no grupo I, em Alvalade

Figura 6 Simulação da concentração de sódio na solução do solo a 10 cm de profundidade, obtida com o modelo HYDRUS para Alvalade do Sado (Monólitos de Solo), entre Maio de 2001 e Setembro de 2004

Figura 7  Distribuição de cobertos vegetais na bacia até Alvalade (carta CORINE 2000). i) Água - Superfícies com Água + Meios Aquáticos; ii) Agrícola - Área com Ocupação Agrícola; iii) Floresta - Florestas e Meios Semi-Naturais; iv) Urbano - Territórios Artificializados