Salinidade e sodicidade

Devido ao uso inadequado da irrigação ao longo do tempo, o monitoramento do aporte de nutrientes oriundos do efluente ao solo é fundamental, pois quantidades excessivas podem trazer problemas para as culturas, para o solo, corpos d’água e para o meio ambiente, de uma forma geral (CANDELA et al., 2007; HEIDARPOUR et al., 2007). Isto pode ser verificado em perímetros irrigados em decorrência do manejo do solo e da água, associado à drenagem deficiente, derivada da baixa permeabilidade dos solos e às condições topográficas desfavoráveis e exploração prolongada das áreas (LEITE, et al., 2007).

Como foi dito, o excesso de nitrogênio e fósforo no esgoto pode causar a eutrofização, que é o crescimento excessivo de plantas aquáticas e algas nos corpos d’água. Já o excesso de nitrogênio e a consequente nitrificação no solo pode propiciar a

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contaminação do aquífero subterrâneo com nitrato (CABRAL et al., 2009), podendo causar doenças como a metemoglobinemia (FERNÍCOLA & AZEVEDO, 1981).

O acréscimo excessivo de sais despejados ao solo pelo esgoto também pode alterar o equilíbrio osmótico entre o sistema solo-planta, comprometendo a absorção de água (RICHARDS, 1954; MOTA & VON SPERLING, 2009), devido ao aumento das forças de retenção de água do solo (AYERS & WESTCOT, 1991). Quando a planta absorve a água, juntamente com os sais, ocorre a toxidez, devido ao excesso que promove o desbalanceamento e danos ao citoplasma. Os resultados são os danos principalmente na bordadura e no ápice das folhas (DIAS & BLANCO, 2010), podendo tornar antieconômica a irrigação, para esta qualidade de água (MENDES et al., 2008).

Segundo Holanda et al. (2010), um solo é considerado salino quando a concentração de sais existentes na solução do solo é capaz de prejudicar o desenvolvimento das plantas, ocorrendo para a maioria das culturas quando a condutividade elétrica (CE) do extrato de saturação é maior ou igual a 2 dS. m-1 (LIMA

et al., 2001). De acordo com Rhoades et al. (1992), poucas águas de irrigação excedem

cerca de 2 dS. m-1 de CE.

Porém, de acordo com a classificação de Richards (1954) utilizada pelo “United

States Salinity Laboratory” (USSL), os solos são considerados salinos quando possuem

pH inferior a 8,5, CE do extrato de saturação (CEes) superior a 4 dS. m-1 e Percentagem de Sódio Trocável (PST) inferior a 15% (Equação1) a 25°C, podendo ter efeitos tóxicos de Cl sobre as plantas. Este laboratório também classifica os solos em outras duas categorias: salino-sódicos, que possuem pH próximo de 8,5, CEes superior 4 dS.m-1 e PST superior a 15%; e os solos sódicos que possuem pH em geral de 8,5, CEes inferior a 4 dS.m-1 e PST superior a 15%, também a 25°C (RICHARDS, 1954; DAKER, 1988). O Percentual de Sódio Trocável (PST) é definido por (Equação 1):

PST = 𝑁𝑎+

𝐶𝑇𝐶 . 100 Equação 1

Em que:

Na+: sódio trocável ou adsorvido, em mmolc.kg-1;

CTC: capacidade de troca de cátions do solo (Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+ + Al3+ + H+), em mmolc.kg-1.

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A condutividade elétrica (CE) é uma propriedade iônica que indica a capacidade de condução de corrente elétrica na água e expressa a concentração total de sais dissolvidos nela, podendo ser determinada com rapidez e muita precisão (DONEEN, 1975) em laboratório, ou mesmo, no ponto de coleta. Cresce com a temperatura e varia com o tipo de sal dissolvido para uma mesma concentração (SANTOS, 2000).

Há divergências quanto à tolerância das plantas a sais, de uma forma geral. Segundo Rhoades et al.(1992) a tolerância à salinidade é maior durante a germinação, mas se tornam mais sensíveis na emergência e no estágio inicial do crescimento; porém Lima et al. (2001), em experimento realizado com pinheira, relatou o inverso disto. Para Doneen (1975), a salinização dos solos afeta o metabolismo das plantas em vários aspectos e provoca mudanças na sua morfologia, prejudicando a germinação, o tamanho das plantas, dos ramos, das folhas e de outras partes da planta. Blaylock (1994) classifica a tolerância à salinidade em sensível, moderadamente sensível, moderadamente tolerante e tolerante, na qual a melancia tem sensibilidade moderada.

Além disso, a salinidade produz variações na relação entre potássio, cálcio e magnésio e mudanças marcantes no metabolismo de nitrogênio, o que altera os processos de síntese e hidrólise dos compostos proteicos nas plantas (FAO/UNESCO, 1973). Hebron (1967) estudando os efeitos dos sais nas plantas, verificou que concentrações de diversos íons podem provocar interferências indiretas capazes de se constituírem num obstáculo à absorção adequada de nutrientes pelas plantas, afetando negativamente o processo metabólico.

Segundo Ferreira et al. (2010) embora até hoje a classificação de Richards (1954) seja utilizada por muitos pesquisadores ao classificar os solos salinos, devemos tomar cuidado ao utilizá-la, pois é somente válida para as condições dos solos e águas de irrigação do sudoeste americano, que são ricos em carbonatos e bicarbonatos. No nordeste brasileiro os solos salinos são pobres em carbonatos e a condutividade elétrica da água de irrigação é menor do que aquela do sudoeste americano. O autor também relata que ainda não há uma definição única para solo sódico. Para Pizarro (1985) uma água de irrigação de boa qualidade deve apresentar uma CE de, aproximadamente, 0,75 dS.m-1 .

Outro grande problema é a sodificação do solo provocado pelo aumento da concentração de Na trocável, que traz danos à estrutura do solo, podendo reduzir a velocidade de infiltração de água com consequentes efeitos sobre as plantas (LEITE et

23 al., 2007; PIZARRO, 1985). Quando associados a baixas concentrações de cálcio e

magnésio (FEIGIN et al., 1991) os solos representam elevadas Razão de Adsorção de Sódio (RAS -Equação 2) o que pode ter como consequência a dispersão de argilas e obstrução dos poros do solo (MOTA & VON SPERLING, 2009), pois a proporção de Na nos sítios de troca dos argilominerais reduz a atração eletrostática, com aumento da espessura da dupla camada iônica difusa (FASSBENDER & BORNEMISZA, 1987), entre as partículas do solo, ocasionando expansão e dispersão, levando a desagregação das partículas do solo e sua desestruturação, ocupando os espaços vazios e reduzindo a infiltração de água e aeração e, consequentemente, afetando o crescimento vegetal (FLORENCIO et al., 2006). 𝑅𝐴𝑆 = 𝑁𝑎+ 𝐶𝑎 2++𝑀𝑔 2+ 2 Equação 2 Em que:

RAS: Razões de Adsorção de Sódio.

As concentrações de Na+, Ca2+ e Mg2+, estão em miliequivalente por litro e RAS em (mmolc.L-1)0,5.

O desenvolvimento das plantas é, portanto, afetado por uma indisponibilidade de água no solo (TANJI, 1990). O cálcio e magnésio atuam como estabilizantes de íons em contraste com a desestabilização do íon de sódio, em relação à estrutura do solo. As águas residuárias podem conter elevados teores de sódio em relação aos teores de cálcio, e pode causar problemas de permeabilidade do solo, se não forem adequadamente controladas (USEPA, 2004).

O sódio também tende a restringir a taxa de mineralização do N-orgânico, afetando o crescimento da planta, pela redução do N disponível e não pelo excesso de sódio (DIAS & BLANCO, 2010), e o aporte dos íons cloreto e sulfato, associados ao sódio, são potenciais causadores de salinização do solo. No entanto, a presença do sódio na solução do solo é importantíssima para as plantas halófitas e para as que realizam fotossíntese do tipo C4 (MARSCHNER, 1995).

Além disso, também pode ocorrer aumento de pH, da velocidade de decomposição de matéria orgânica e de teores de bicarbonatos (RHOADES et al.,

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1992), com consequente alteração na ciclagem de nutrientes como o carbono, o nitrogênio (MYERS et al., 1982) e o cálcio, reduzindo, desta forma, a disponibilidade de carbono orgânico e de nitrogênio total, via nitrificação e desnitrificação e de outros nutrientes. Porém, alguns autores observaram aumentos na concentração de carbono e nitrogênio total, indicando que o aporte desses nutrientes pelo esgoto compensa a redução causada pelos fenômenos anteriormente descritos (QUIN & WOODS, 1978). O aporte de fósforo pelo esgoto não é excessivo e as formas presentes podem ser consideradas assimiláveis pelas plantas (MARQUES et al., 2003).

Dessa forma, devem-se tomar todas as medidas para evitar a sodificação e salinização considerando o controle do aporte de nutrientes, imprescindível, para prática de irrigação com esgoto tratado.