Control with anionic polyacrylamide of runoff and erosion induced by irrigation on Alentejo soils: surface and sprinkler irrigation (center pivot)

Controlo do escorrimento e da erosão em solos do Alentejo com poliacrilamidas aniónicas: rega de superfície e por aspersão (rampas rotativas)

F. L. Santos¹, N. L. Castanheira, O. C. Martins & J. L. Reis

 

ABSTRACT

Most of the Mediterranean soils in Southern Portugal, now being converted to irrigation, were under rain-fed agriculture, in areas of sensitive soils, eroded or with high potential for erosion. The particular characteristic of these soils is its rapidly permeable A-horizon overlaying a B-horizon of very low permeability. Such fact leads to low infiltration of the applied irrigation water and, consequently high limitations to irrigation. Therefore for these soils to be under irrigation it is important to adopt soil and water conservation practices and correctly manage the irrigation systems, hoping that these practices will favour agriculture yields and preserve the environment by reducing runoff, preventing soil loss and enhancing the infiltration of applied water. One of the strategies that can be used to achieve such goals and also help to improve the soil physical properties is the use of soil conditioners, particularly the anionic polyacrylamide (PAM). Encouraging results have been obtained in the irrigated soils of Southern Portugal with their use being able to stabilize soil surface structure and curb irrigation-induced erosion in surface irrigation as well as in sprinkler irrigated fields. Since 1997, studies of anionic polyacrylamide (PAM) application have been conducted on field experiments, under surface irrigation and on contour and slopping furrows, and also with pressurized irrigation (center pivot and sprinkler simulators), as well as in more controlled laboratory studies, to test the PAM usefulness in controlling erosion and enhancing infiltration of irrigated soils. Several methodologies of applying PAM have been tested (direct application to the soil surface, in water suspension and later applied to furrows and pressurized systems through the irrigation water, and in multiple and/or single applications) as well as several application rates and timing. The results have been conclusive and in most of the studied soils PAM application has been positive in reducing runoff and sediment loss, enhancing also infiltration rates. The paper summarizes these studies, presents the state of the art, the methodologies used and the main results and conclusions.

 

RESUMO

Os solos Mediterrâneos do sul de Portugal encontram-se na sua maioria sob agricultura de sequeiro, que circunscreve zonas de solos sensíveis, erodidos ou com um elevado potencial para a erosão. A principal característica destes solos é possuir um horizonte A de rápida permeabilidade seguido de um horizonte B de muito baixa permeabilidade. Este facto, induz a baixa infiltração da água de rega e, consequentemente, a elevadas limitações para a rega. Assim, para estes solos serem regados é importante que sejam adoptadas práticas de conservação do solo e da água, bem como a adequação do sistema de rega e sua correcta gestão. Estas práticas conservativas ajudam na obtenção de bons níveis de produtividade na agricultura e na preservação do ambiente, através da redução do escorrimento, da prevenção da perda de solo e no aumento da infiltração. Para tal, uma das estratégias que pode ser usada é a aplicação de condicionadores de solo que ajudam na melhoria das propriedades físicas, em particular as poliacrilamidas aniónicas (PAM). Têm-se obtido resultados bastante satisfatórios nos solos regados do Alentejo na estabilização da estrutura da superfície do solo e no controlo da erosão induzida pelas regas, quer de superfície, quer por rampas rotativas (center-pivot). Desde 1997 que são desenvolvidos estudos de aplicação de poliacrilamida aniónica (PAM) na rega de superfície, em terraços de contorno e em sulcos declivosos, bem como na rega por aspersão e ensaios em laboratório. Foram testadas várias metodologias de aplicação do condicionador (aplicação directa no solo, dissolução na água de rega e posterior aplicação em sulcos de rega e em sistemas sobre pressão, aplicações únicas e fraccionadas) bem como, variadas dosagens. Os resultados obtidos têm sido conclusivos quanto ao efeito benéfico da aplicação das PAM, mostrando reduções do escorrimento e da perda de solo e aumentos na infiltração. Esses estudos são resumidos neste trabalho, sendo também apresentado um estado da arte, as metodologias usadas e os principais resultados e conclusões.

 

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¹ Universidade de Évora, Departamento de Engenharia Rural, Núcleo da Mitra, Apart. 94, 7002-554 ÉVORA, e-mail: fls@uevora.pt