Solos alcalinos: características, composição e correção

Os solos alcalinos são solos que têm um pH elevado (maior do que 8,5). O pH é uma medida do grau de acidez ou alcalinidade de uma solução aquosa e seu valor indica a concentração de íons H + presentes.

O pH do solo é um dos índices mais importantes na análise do solo, pois influencia decisivamente os processos biológicos que ocorrem nessa matriz, incluindo o desenvolvimento das plantas.

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Figura 1. Os solos alcalinos têm alto teor de argilas, o que causa expansão e contração. Fonte: flickr.com/photos/eddgarreve

O pH de valores ácidos ou básicos extremos gera condições adversas para o desenvolvimento de todas as formas de vida no solo (vegetais e animais).

Matematicamente, o pH é expresso como:

pH = -log [H + ]

onde [H + ] é a concentração molar de íons H + ou íons hidrogênio.

O uso do pH é muito prático, pois evita o manuseio de números longos.Em soluções aquosas, a escala de pH varia entre 0 e 14. As soluções ácidas, nas quais a concentração de íons H + é alta e mais alta que a dos íons OH (oxídrico), têm pH menor que 7. Nas soluções alcalinas, Concentrações de íons OH são as dominantes, o pH tem valores maiores que 7.

Água pura a 25 o C, possui uma concentração de íons H + igual à concentração de íons OH e, portanto, seu pH é igual a 7. Esse valor de pH é considerado neutro.

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Figura 2. As flores da planta Hydrangea (Hydrangea macrophylla) são azuis se o solo onde cresce tiver pH ácido e rosa, se o solo for alcalino. Fonte: Raul654 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Características gerais de solos alcalinos

Entre as características dos solos alcalinos, podemos citar:

Estrutura

São solos com estrutura muito pobre e estabilidade muito baixa, pouco férteis e problemáticas para a agricultura.Eles têm uma vedação de superfície característica.

Eles geralmente têm uma camada calcária dura e compacta com 0,5 a 1 metro de profundidade e vários tipos de compactação na forma de crostas e pisos.

Isso leva a alta resistência mecânica à penetração das raízes das plantas e a problemas de aeração e hipóxia reduzidas (baixa concentração de oxigênio disponível).

Composição:

Eles têm uma presença dominante de carbonato de sódio Na 2 CO 3 .São solos argilosos, onde a presença majoritária de argila provoca a expansão do solo por inchaço na presença de água.

Alguns íons que estão presentes em excesso são tóxicos para as plantas.

Retenção de água

Eles têm pouca coleta e armazenamento de água.

Eles têm baixa capacidade de infiltração e baixa permeabilidade, portanto, baixa drenagem. Isso faz com que a água da chuva ou irrigação seja retida na superfície, gerando também a baixa solubilidade e mobilidade dos poucos nutrientes disponíveis, o que acaba resultando em deficiência de nutrientes.

Localização

Eles geralmente estão localizados em regiões semi-áridas e áridas, onde a chuva é escassa e cátions alcalinos do solo não são lixiviados.

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Composição química e correlação com o desenvolvimento da planta

Como solos argilosos com predominância de argilas em sua composição, possuem agregados de silicato de alumínio hidratados que podem exibir várias cores (vermelho, laranja, branco), devido à presença de impurezas específicas.

Concentrações excessivas de íons alumínio são tóxicas para as plantas (fitotóxicas) e, portanto, são um problema para as culturas.

A condição alcalina do solo gera uma composição química característica com fatores como:

Alta salinidade ou concentração excessiva de sais solúveis em água

Esta condição reduz a transpiração das plantas e a absorção de água pelas raízes, devido à pressão osmótica que gera.

Sodicidade ou excesso de íons sódio (Na + )

Alta sodicidade reduz a condutividade hidráulica do solo, diminui a capacidade de armazenamento de água e o transporte de oxigênio e nutrientes.

Altas concentrações de boro solúvel

Sendo boro tóxico para as plantas (fitotóxico).

Limitação de nutrientes

Os altos valores de pH associados aos solos alcalinos, com concentrações predominantes de íons OH limitam a disponibilidade de nutrientes das plantas.

Bicarbonato de íons (HCO 3 ) presente em altas concentrações

O bicarbonato também é fitotóxico, pois inibe o crescimento radicular e a respiração das plantas.

Presença de íon alumínio (Al 3+ ) em altas concentrações

O alumínio é outro metal fitotóxico que tem efeitos similares à presença excessiva de bicarbonatos.

Outros íons fitotóxicos

Em geral, os solos alcalinos têm concentrações fitotóxicas de íons cloreto (Cl ), sódio (Na + ), boro (B 3+ ), bicarbonato (HCO 3 ) e alumínio (Al 3+ ).

Nutrientes

Os solos alcalinos também apresentam solubilidade reduzida dos nutrientes das plantas, principalmente os macronutrientes como fósforo (P), nitrogênio (N), enxofre (S) e potássio (K) e micronutrientes como zinco (Zn), cobre (Cu), manganês ( Mn) e molibdênio (Mo).

Correção alcalina do solo

A produção de hortaliças em ambientes áridos e semi-áridos é limitada pelas restrições impostas por chuvas baixas e variáveis, infertilidade existente e pelas limitações físicas e químicas do solo alcalino.

Existe um interesse crescente em incorporar solos alcalinos à produção agrícola, através da implementação de métodos de correção e melhoria de suas condições.

Estratégias para melhorar solos alcalinos

O gerenciamento de solos alcalinos inclui três estratégias principais para aumentar sua produtividade:

  • Estratégias para mitigar as restrições das camadas profundas ou subsolo de solos alcalinos.
  • Estratégias para aumentar a tolerância das culturas às limitações do solo alcalino.
  • Estratégias para evitar o problema através de soluções apropriadas de engenharia agronômica.

Práticas de correção alcalina do solo

Correção de salinidade transicional

Para a melhoria das condições de salinidade transitória (salinidade não associada a picos de água subterrânea), o único método prático é manter um fluxo de água para dentro através do perfil do solo.

Essa prática pode incluir a aplicação de gesso (CaSO 4 ) para aumentar a fração de lixiviação de sal da zona de desenvolvimento radicular. Nos subsolos de sódio, por outro lado, é necessária a aplicação de emendas apropriadas, além da lixiviação ou lavagem dos íons sódio.

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O boro solúvel também pode ser removido com lavagens. Após a lixiviação de sódio e boro, as deficiências nutricionais são corrigidas.

– Arado do subsolo ou subsolo profundo

O arado do subsolo ou subsolo profundo consiste em remover a matriz do subsolo para quebrar as camadas endurecidas compactadas e melhorar a fertilidade e a umidade adicionando água.

Essa técnica melhora a produtividade do solo, mas seus efeitos não são mantidos a longo prazo.

A correção da sodicidade do solo (ou excesso de íons sódio, Na + ) com subsolagem profunda, só tem efeitos positivos a longo prazo se a estrutura do solo for estabilizada com a adição de melhoradores químicos, como o cálcio na forma de gesso (CaSO 4 ) ou matéria orgânica, além de controlar o tráfego ou a passagem de pessoas, animais e veículos, para reduzir a compactação do solo.

-Correção por adição de gesso

O gesso como fonte de íons cálcio (Ca 2+ ) para substituir os íons sódio (Na + ) do solo, tem sido amplamente utilizado com sucesso variável, com o objetivo de melhorar os problemas estruturais em solos de sódio.

A correção do gesso evita o inchaço excessivo e a dispersão das partículas de argila, aumenta a porosidade, a permeabilidade e reduz a resistência mecânica do solo.

Também existem trabalhos de pesquisa que relatam um aumento na lixiviação de sais, sódio e elementos tóxicos, com o uso de gesso como correção para solos alcalinos.

-Melhoria com o uso de polímeros

Existem técnicas recentemente desenvolvidas para a melhoria de solos de sódio, que incluem o uso de vários polímeros de poliacrilamida (PAM).

Os PAMs são eficazes no aumento da condutividade hidráulica em solos de sódio.

-Correção com matéria orgânica e preenchimento

O preenchimento de superfície (ou cobertura morta em inglês) tem vários efeitos favoráveis: eles reduzem a evaporação da água da superfície, melhoram a infiltração e diminuem o movimento da água e dos sais para o exterior.

A aplicação superficial de resíduos orgânicos na forma de composto resulta em uma diminuição dos íons Na + , possivelmente porque alguns compostos orgânicos solúveis no material composto podem prender o íon sódio através da formação de compostos químicos complexos.

Além disso, a matéria orgânica do composto fornece macronutrientes (carbono, nitrogênio, fósforo, enxofre) e micronutrientes ao solo e promove a atividade de microrganismos.

A correção com matéria orgânica também é realizada em camadas profundas do solo, na forma de leitos, com os mesmos benefícios que a aplicação superficial.

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Figura 3. Alterações com cinzas vulcânicas, para melhorar a retenção de água, El Palmar, Tenerife, (Ilhas Canárias). Fonte: Patrick.charpiat [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], de Wikimedia Commons

-Aplicação de fertilizantes químicos no subsolo

A aplicação de leitos de fertilizantes químicos no subsolo também é uma prática de correção alcalina do solo que melhora a produtividade agrícola, pois corrige a deficiência de macro e micronutrientes.

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– Culturas de primeiro uso

Vários estudos examinaram a prática de culturas de primeiro uso como um mecanismo para modificar a estrutura do solo, criando poros que permitem o desenvolvimento de raízes em solos hostis.

Espécies perenes lenhosas nativas têm sido usadas para produzir poros em subsolos impermeáveis ​​de argila, cuja primeira colheita modifica favoravelmente a estrutura e as propriedades hidráulicas do solo.

-Reprodução de espécies vegetais tolerantes às restrições do subsolo do sal

O uso do melhoramento seletivo para melhorar a adaptação das culturas às condições restritivas dos solos alcalinos tem sido altamente questionado, mas é o método mais eficaz a longo prazo e o mais econômico para melhorar a produtividade das culturas nesses solos hostis.

-Aviso das limitações do subsolo

O princípio das práticas de prevenção baseia-se no uso máximo de recursos da superfície relativamente benigna do solo alcalino, para o crescimento e rendimento de plantas.

O uso dessa estratégia implica o uso de culturas de maturação precoce, menos dependentes da umidade do subsolo e menos afetadas por seus fatores adversos, ou seja, com a capacidade de evitar condições adversas presentes no solo alcalino.

-Práticas econômicas

Práticas agronômicas simples, como colheita precoce e aumento da ingestão de nutrientes, aumentam o desenvolvimento radicular localizado e, portanto, também permitem um aumento no volume do solo superficial explorado na cultura.

A poda e a retenção de restolho também são técnicas agronômicas para melhorar as condições de crescimento em solos alcalinos.

Referências

  1. Anderson, WK, Hamza, MA, Sharma, DL, D’Antuono, MF, Hoyle, FC, Hill, N., Shackley, BJ, Amjad, M., Zaicou-Kunesch, C. (2005). O papel do manejo na melhoria do rendimento da safra de trigo – uma revisão com ênfase especial na Austrália Ocidental. Jornal australiano de pesquisa agrícola. 56, 1137-1149. doi: 10.1071 / AR05077
  2. Armstrong, RD, Eagle. C., Matassa, V., Jarwal, S. (2007). Aplicação de camas compostas em solo Vertosol e Sodosol. 1. Efeitos no crescimento das culturas e na água do solo. Jornal Australiano de Agricultura Experimental. 47, 689-699.
  3. Brand, JD (2002). Triagem de tremoços de semente grosseira ( Lupinus pilosus e Lupinus atlanticus Glads.) Ou tolerância a solos calcários. Planta e solo. 245, 261-275. doi: 10.1023 / A: 1020490626513
  4. Hamza, MA e Anderson, WK (2003). Respostas das propriedades do solo e da produção de grãos à aplicação profunda de rasgões e gipsita em um solo argiloso e compactado contrastam com um solo argiloso na Austrália Ocidental. Jornal australiano de pesquisa agrícola. 54, 273-282. doi: 10.1071 / AR02102
  5. Ma, G., Rengasamy, P. e Rathjen, AJ (2003). Fitotoxicidade do alumínio para plantas de trigo em soluções de alto pH. Jornal Australiano de Agricultura Experimental. 43, 497–501. doi: 10.1071 / EA01153

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