XI JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2011 – UFRPE: Recife, 18 a 22 de outubro.
CLASSES DE SALINIDADE DO SOLO NA BACIA DO PAJEÚ - PE ATRAVÉS DE ANÁLISE MULTIVARIADA Paulo Roberto França Filho1, Anderson Mailson de Oliveira Souza2, Rômulo José Tolêdo de Araújo 3, Luiz Guilherme Medeiros Pessoa4, Maria Betânia Galvão dos Santos Freire5
Introdução Devido à taxa de evaporação ser superior a de precipitação, regiões áridas e semiáridas podem apresentar solos salinos e sódicos. Drenagem ineficiente, uso de água de baixa qualidade para irrigação e excesso de evaporação aumentam a concentração de sais solúveis e sódio trocável na superfície e/ou na subsuperfície dos solos, que provoca a queda de rendimento nas culturas não tolerantes a altos níveis de salinidade, causando até o abandono de áreas exploradas [1]. O comportamento das plantas pode ser influenciado pela salinidade do solo, sendo seu rendimento e desenvolvimento alterados. A maioria das culturas não é tolerante à presença de altas concentrações de sais nos solos, reduzindo sua capacidade de sobrevivência [2]. Assim, torna-se imprescindível conhecer os níveis de salinidade e sodicidade da área que se pretende cultivar, através de um levantamento prévio, separando as áreas em diferentes classes de salinidade e sodicidade. Isto tem grande relevância principalmente em regiões áridas e semiáridas, onde o processo vêm a ser mais passível de ocorrência. Com isso, um conhecimento sobre as classes de salinidade contribui não apenas para um manejo racional do solo, como também para uma maior eficiência de utilização dessas áreas que venham a ser cultivadas. O presente trabalho tem como objetivo a separação de classes de salinidade dos solos da bacia do Pajeú, sertão de Pernambuco, através da estatística multivariada, por meio da análise de agrupamento.
Material e métodos Inicialmente foi realizado um levantamento de campo, onde foram identificados pontos com coordenadas GPS em áreas com solos conhecidamente salinos e/ ou sódicos. Este levantamento inicial foi feito de forma a abranger pontos inseridos em uma das principais bacias do sertão de Estado de Pernambuco, a bacia do Pajeú, com o intuito de se obter uma maior variabilidade
amostral possível. Também foram coletadas amostras de solo onde não havia problemas de degradação, com o intuito de compará-las com as amostras dos solos degradados. Após a demarcação dos pontos e registro de suas respectivas coordenadas, foram feitas amostragens de solo na profundidade de 0-5 cm, totalizando nove pontos. As amostras de solo foram levadas para o laboratório de Química do Solo da UFRPE, onde foram secas ao ar, destorroadas e peneiradas em malha de 2 mm para as determinações químicas. Na avaliação dos atributos químicos, as amostras de solo foram submetidas às análises dos elementos solúveis, com o preparo da pasta saturada, pelo método descrito por USSL [3]. No extrato da pasta saturada foi medida a condutividade elétrica (CE a 25°C). No solo, mediu-se o pH em água (1:2,5). Com os resultados obtidos nas análises foram calculadas a relação de adsorção de sódio (RAS) e a percentagem de sódio trocável (PST), sendo as duas últimas conforme USSL [3]. Para os dados de cada bacia foi aplicada a análise de agrupamento (AA) àqueles atributos mais discriminantes para salinidade do solo, visando agrupar os pontos que implicaram em características mais semelhantes das amostras de solos dentro da bacia. A medida de dissimilaridade utilizada foi a distância euclidiana e o algoritmo de WARD como método de aglomeração. O conjunto de variáveis utilizado na AA foi pH do solo, CE, PST e RAS, os quais representam alta correlação com a salinidade e/ ou sodicidade dos solos. O resultado da AA foi apresentado em forma de dendrograma, que auxiliou na identificação dos agrupamentos das amostras mais semelhantes. O número de grupos foi definido pela partição do dendrograma na primeira maior distância entre grupos de ligação obtida. As variáveis dos grupos de solos em cada bacia, oriundos do agrupamento por classes de salinidade, foram avaliadas por meio das seguintes medidas descritivas: média, valores máximos e mínimos, desvio padrão e coeficiente de variação.
________________ 1. Discente de Agronomia, Bolsista de Iniciação Científica, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail:
[email protected] 2. Discente de Agronomia, Bolsista de Iniciação Científica do CNPq, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail:
[email protected] 3. Discente de Agronomia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail:
[email protected] 4. Discente de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Bolsista do CNPq, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail:
[email protected] 5. Professora Associada ao Departamento de Agronomia, Bolsista do CNPq, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Av. Dom Manoel de Medeiros, S/N, Dois Irmãos, Recife, PE, CEP 52171-900. E-mail:
[email protected] Apoio financeiro: CNPq.
XI JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2011 – UFRPE: Recife, 18 a 22 de outubro.
Resultados e Discussão O dendrograma exposto na Figura 1, construído com os resultados dos solos da Bacia do Pajeú, resultou na formação de 4 Grupos, diferenciados de acordo com as suas características salinas. Os Grupos 2 e 4 foram separados de forma a deter apenas uma amostra cada, devido as suas peculiaridades quanto aos critérios de salinidade. O corte no dendrograma para definir o número de grupos similares foi efetuado quando surgiu a primeira grande diferença da distância reescalonada. Assim, a análise de agrupamento se mostrou uma ferramenta eficaz para a separação de classes de salinidade de solos a nível de bacia hidrográfica. A separação destas classes no semiárido é de grande importância uma vez que a partir da definição destas classes pode-se definir estratégias de manejo, a fim de aumentar a eficiência da produção. Alguns estudos têm atentado para a separação de classes de solos de acordo com a salinidade e outros atributos no semiárido pernambucano em nível de perímetro irrigado, através do emprego da multivariada [4,5]. Andrade et al [6] avaliaram a aplicação da técnica multivariada e análise de agrupamento para identificar similaridades nas concentrações de sais em campos irrigados no Ceará e observaram que a análise de agrupamento se mostrou apropriada para definir semelhanças entre os atributos estudados, identificando áreas com maiores ou menores riscos de salinidade. Observou-se que dentre os grupos separados pela análise de agrupamentos, os grupos 1 e 2 não apresentaram problemas inerentes a salinidade ou sodicidade, enquanto os grupos 3 e 4 são formados por amostras de solos degradados pela salinidade e sodicidade (Tabela 1). Nota-se que os solos do grupo 2 requerem cuidados especiais em seu manejo, uma vez que os valores de condutividade elétrica, relação de adsorção de sódio (RAS) e porcentagem de sódio trocável (PST) apresentaram-se muito próximos dos limites para serem considerados como salinos ou sódicos (Tabela1). Os valores de pH apresentaram-se alcalinos para os solos de quase todos os grupos, com exceção do solo do grupo 2, que provavelmente, deve ser constituído por baixos teores de carbonatos e bicarbonatos. Os maiores valores de condutividade elétrica e relação de adsorção de sódio foram encontrados para os solos dos grupos 3 e 4 (Tabela 1). Os solos destes dois grupos apresentaram condições extremas de degradação pela salinidade e sodicidade, não sendo recomendados para cultivos. Provavelmente, nestas condições de degradação, apenas algumas culturas tolerantes podem sobreviver. Nestes casos, um plano de recuperação destas áreas se faz necessário, a fim de torná-las produtivas. Com relação a porcentagem de sódio trocável, apenas os solos do grupo 4 apresentaram-se como sódicos. No entanto, os solos do grupo 3 apresentaram altos valores de PST, o que requer cuidados no seu manejo. Além disso, os altos valores de RAS apresentados pelos solos
do grupo 3 indicam que estes apresentam altos teores de sódio solúvel. Com isso, esse sódio solúvel pode vir a passar para a fração trocável, tornando estes solos sódicos. Fernandes [7] avaliou as mesmas variáveis de salinidade abordadas neste trabalho, no município de Serra Talhada, na camada de 0 a 20 cm, nos meses de junho de 2006 a março de 2007, realizando quatro coletas de solo. Este autor encontrou valores de pH do solo variando de 7,9 a 8,5, assemelhando-se aos encontrados no presente trabalho. Os valores de condutividade elétrica variaram de 0,66 a 1,17 dS m-1, aproximando-se apenas dos valores encontrados nos solos do grupo 1. Os valores de PST também se aproximaram dos encontrados neste trabalho, variando de 5,63 a 10,11% diferindo apenas dos solos do grupo 4. Já os valores de RAS variaram de 1,27 a 9,01, aproximando-se apenas dos valores encontrados para as amostras de solo dos grupos 1 e 2. Sendo assim, a técnica da estatística multivariada, por meio da análise de agrupamento pode ser utilizada de forma eficaz quando se objetiva separar solos em diferentes níveis de salinidade. Os solos que apresentaram os piores níveis de degradação pela salinidade e sodicidade, de acordo com a análise de agrupamento, foram os do grupo 4. No entanto, os solos do grupo 2 se não manejados cuidadosamente, podem vir a serem degradados no futuro.
Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, pelo apoio financeiro e ao Programa de Pós Graduação em Ciência do Solo, pela estrutura concedida.
Referências [1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
BARROS, M.F.C.; FONTES, M.P.F.; ALVAREZ V., V.H. & RUIZ, H.A. 2004. Recuperação de solos afetados por sais pela aplicação de gesso de jazida e calcário no Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 8: 59-64. ALENCAR, R.D.; PORTO FILHO, F.Q.; MEDEIROS, J.F.; HOLANDA, J.S.; PORTO, V.C.N. & NETO, M.F. 2003. Crescimento de cultivares de melão amarelo irrigadas com água salina. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 7: 221-226. USSL. United States Salinity Laboratoty. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. 1 ed. Washington: United States Department of Agriculture, 160 p. CORRÊA, R.M.; FREIRE, M.B.G.S.; FERREIRA, R.L.C.; FREIRE, F.J.; PESSOA, L.G.M.; MIRANDA, M.A. & MELO, D.V.M.. 2009. Atrinbutos químicos de solos sob diferentes usos em Perímetro Irrigado no semiárido de Pernambuco. Revista Brasileira de Ciência do Solo. 33: 305-314. SANTOS, P.R. 2010. Atributos do solo em função dos diferentes usos em Perímetro Irrigado do sertão de Pernambuco. Tese de Doutorado, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRPE, Recife. ANDRADE, E.M.; MEIRELES, A.C.M.; ALEXANDRE, D.M.B.; PALÁCIO, H.A.Q. & LIMA, C.A. Investigação de mudanças do status salino do solo pelo emprego de análise multivariada. Revista Ciência Agronômica, 15: 410-415. FERNANDES, J.G. 2008. Caracterização de águas e solos do Perímetro Irrigado Cachoeira II, Serra Talhada/PE. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRPE, Recife.
XI JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2011 – UFRPE: Recife, 18 a 22 de outubro.
Figura 1. Dendrograma das amostras de solo agrupadas quanto as variáveis de salinidade (pH, PST, RAS e CE) na Bacia do
Pajeú, Pernambuco.
Tabela 1. Medidas descritivas das variáveis de salinidade estudadas para os grupos de solos na Bacia do Pajeú, Pernambuco Atributo
Grupo
pH solo
1 2 3 4
Média 7,58 5,7* 7,90 8,7*
Máximo 7,90 8,50 -
CE (dS.m-1)
1 2 3 4
0,33 3,67* 54,04 47,85*
0,55 75,97 -
RAS (mmolc .L-1)0,5
1 2 3 4
2,67 11,76* 132,25 372,33*
PST (%)
1 2 3 4
4,84 5,86* 9,98 77,02*
Medidas descritivas Mínimo 7,20 7,50 -
DP 0,33 0,53 -
CV (%) 4,36 6,70 -
0,10 24,46 -
0,19 26,59 -
57,26 49,21 -
5,13 155,82 -
1,42 94,68 -
1,67 32,88 -
62,67 24,86 -
11,72 16,65 -
2,08 2,51 -
4,62 7,11 -
95,44 71,21 -
DP = Desvio padrão; CV = Coeficiente de variação; * Um só valor para formação do Grupo.
