A salinização dos solos é um dos processos mais relevantes relacionados à degradação ambiental em regiões de clima árido e semiárido (METTERNICHT; ZINCK, 2003). Esse é um problema generalizado para a produção agrícola no mundo, porque o sal retarda o crescimento e o desenvolvimento das culturas, provocando um
36 decréscimo de produtividade. Em casos mais severos, a salinização dos solos pode levar a um colapso da produção agrícola local (LAL et al., 2009; D’ODORICO et al., 2013). Isso ocorre em razão da elevação do potencial osmótico da solução do solo, por efeitos tóxicos dos íons específicos e pela alteração das condições físicas e químicas dos solos (SANTANA et al., 2003). Cerca de 30% das terras irrigadas é moderadamente ou severamente afetada pela salinização (FAO, 2003). A identificação e o monitoramento das áreas afetadas pelo sal são essenciais nas decisões visando melhorar as práticas de gestão agrícola (WANG et al., 2012).
Estudos têm demonstrado o potencial dos dados de sensoriamento remoto para detectar e mapear a ocorrência e concentração de sais nos solos (METTERNICHT; ZINCK, 2003; DEHAAN; TAYLOR, 2003; YAO et al., 2013). A presença de sais na superfície pode ser detectada remotamente de forma direta em solos nus (eflorescência ou crosta de sal na superfície) ou indiretamente através dos efeitos sobre o crescimento da vegetação ou o rendimento das culturas (MOUGENOT et al., 1993). As restrições sobre o uso dos dados de sensoriamento remoto para o mapeamento de áreas afetadas pelo sal incluem fatores como o comportamento espectral dos sais, a baixa resolução espectral de alguns sistemas sensores, as mudanças temporais na salinidade, a interferência da vegetação e as modificações físicas e químicas da superfície do solo devidas à salinização (METTERNICHT; ZINCK, 2003). Apesar disso, índices de salinidade têm sido propostos e testados com imagens (WENG et al., 2010; WANG et al., 2013).
Com a melhoria na resolução espectral dos sensores imageadores, vários estudos de espectroscopia de reflectância também têm sido feitos em laboratório com o objetivo de melhor compreender a influência dos sais sobre a resposta espectral dos solos. Por exemplo, Howari et al. (2002) examinaram a reflectância espectral de solos tratados com soluções salinas em laboratório. Eles observaram que crostas de diferentes sais possuem bandas de absorção diagnósticas em diferentes comprimentos de onda, cuja posição não se modifica com o tamanho dos cristais ou com a concentração dos sais. Segundo os autores, quando o gesso foi misturado com os sais nas soluções de tratamento, seus recursos primários de diagnósticos predominaram nos espectros de solos com crostas de sais. Farifteh et al. (2008) montaram um experimento de laboratório envolvendo solos com três texturas e seis sais minerais para estudar a relação entre a concentração de sal no solo e sua resposta espectral. Mudanças na forma das bandas de absorção posicionadas em comprimentos de ondas acima de 1300 nm e
37 na reflectância média ou total foram observadas com o aumento da concentração de sal. Além disso, a análise dos espectros com remoção do contínuo indicou uma forte correlação negativa entre a CE do solo e parâmetros de bandas de absorção (profundidade, largura e área).
No Brasil, os problemas de salinização induzida por irrigação são frequentes na região semiárida do Nordeste, mas os estudos de sensoriamento remoto que abordaram este tema na literatura são escassos. Tentativas de se utilizar dados do sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS/Terra), com resolução espacial grosseira (250-500 m de resolução espacial para as bandas 1 a 7) e que não permitem medições de bandas de absorção estreitas em espectros de solos salinos apresentaram apenas moderados resultados de correlação entre os índices espectrais e CE (BOUAZIZ et al., 2011). Antes de utilizar outros sensores a bordo de satélites com melhores resoluções espaciais e espectrais que o MODIS para mapeamento da salinidade, estudos de laboratório ainda são necessários para analisar a influência de sais sobre a resposta espectral de solos da região.
Estudos sobre os efeitos espectrais do gesso também são importantes. Muitas áreas salinizadas no Brasil são tratadas quimicamente com gesso (MELO et al., 2008; LACERDA et al., 2011), que pode afetar a resposta espectral dos outros tipos de sais presentes na superfície do solo (HOWARI et al., 2002), mas pouco se conhece sobre isto. O uso de gesso agrícola (CaSO4·2H2O) como medida corretiva de solo salino- sódico se deve à boa solubilidade desse sal, que reduz a saturação de alumínio e adiciona cálcio (CAIRES et al., 1999). O gesso também é essencial na substituição do sódio, que precipita-se como sulfato e é facilmente lixiviado na água de drenagem (MELO et al., 2008).
No presente trabalho, amostras de um mesmo tipo de solo (Neossolo Flúvico – ou Fluvents na classificação americana de solos), normalmente usado para cultivo de arroz e com problemas de salinização induzidos por irrigação, foram coletadas no Distrito de Irrigação Morada Nova no Estado do Ceará, na região semiárida do Nordeste do Brasil. Adotando a estratégia geral dos experimentos de Howari et al. (2002) e Farifteh et al. (2008), um estudo de laboratório foi conduzido para examinar variações na reflectância espectral e na profundidade das principais bandas de absorção em espectros de solos salinizados. As amostras de solos foram submetidas a diferentes soluções salinas de cloreto de sódio (NaCl), cloreto de magnésio (MgCl2) e cloreto de cálcio (CaCl2), cuja concentração relativa (não salino a extremamente salino) foi
38 expressa por valores de CE das soluções salinas. O foco da análise foi sobre os efeitos espectrais do gesso em locais de solos salinos, usando análise por componentes principais e técnicas de remoção do contínuo para observar variações na reflectância espectral, no brilho e na profundidade das principais bandas de absorção. As implicações dos resultados para o mapeamento e o monitoramento da salinização do solo utilizando sensoriamento remoto hiperespectral na região são discutidas. O gesso pode ser um indicador indireto do processo de salinização que pode afetar o rendimento do arroz irrigado no local.