Effect on soil exchange complex from continuous irrigation

J. M. Nunes¹, A. López-Piñeiro², J. P. Coelho³, S. Dias¹, C. Silva¹, J. P. Trigueros² & A. Muñoz²

RESUMO

Tendo como principal objectivo a análise das alterações provocadas no complexo de troca do solo pela prática continuada do regadio, recolhemos, de forma georeferenciada, nos 12400 ha que constituem o Perímetro de Rega do Caia e áreas imediatamente adjacentes (situado nos Municípios de Elvas e Campo Maior, distrito de Portalegre, Portugal), 14280 amostras da camada superficial do solo (0-20 cm), as quais, depois de misturadas 10 a 10 de forma a que cada amostra compósita representasse 11,1 ha, foram analisadas no que respeita à composição do complexo de troca do solo e à capacidade de troca catiónica (CTC). Com recurso a software apropriado (sistemas de informação geográfica – SIG), foi possível relacionar individualmente as amostras de solo analisadas com o sistema cultural (sequeiro, menos de 15 anos em regadio, entre 15 e 25 anos em regadio e mais de 25 anos em regadio) e com o grupo de solos presente (Regossolos, Cambissolos, Vertissolos, Calcissolos, Luvissolos e Fluvissolos), sendo então possível analisar a influência do sistema cultural no complexo de troca do solo e a forma como os diferentes grupos de solos eram influenciados pelo regadio. Com excepção dos Vertissolos, os resultados obtidos confirmam um decréscimo generalizado dos valores da capacidade de troca catiónica, soma de bases de troca e grau de saturação em bases e um aumento do teor de sódio de troca nos solos explorados em regadio, que tende a agravar-se ao longo do tempo, pelo menos nos primeiros 30 anos desta prática.

ABSTRACT

Being the main goal of this work the analysis of the changes in the soil exchange complex brought by the continued irrigation practice, we collect georeferenciatilly, in the 12400 ha constituting the Caia Irrigation Perimeter and adjacent areas (located in the Elvas and Campo Major region, Portalegre district, Portugal), 14280 topsoil samples (020 cm), which, after mixed 10 by 10, in a way that each aggregate sample represented 11.1 ha, were analyzed for soil exchange complex composition and for soil exchange capacity (CEC). With the use of appropriate software (Geographic Information Systems-GIS), it was possible to relate the results of individual samples analysed with the cultural system (rain feed, less than 15 years in irrigation, between 15 and 25 years in irrigation and more than 25 years in irrigation) and the soil group (Regosols, Cambisols, Vertisols, Calcisols, Luvisols and Fluvisols), and then analyze the influence of the cultural system in the soil exchange complex and how the different soil groups were influenced by irrigation. With the Vertisols exception, the results confirm a decline in soil exchange capacity, sum of bases and base saturation ratio values and an increase in the exchange sodium percentage, which tends to get worse over time, at least in the first 30 years of this practice.

Full text only available in PDF format.

BIBLIOGRAFIA

Ayers, J. & Westcot, D. 1985. Water quality for agriculture. Irrigation and drainage. FAO, Vol. 29 revised, Food and Agriculture Organization, Rome, Italy.

Bertrand, R., Keita, B. & N´Diaye, M. 1993. La dégradation dessols des périmètres irrigués des grandes vallées sudsahariennes (Cas de l´office du Niger au Mali). Cahiers Agricultures 2:318-329.

Biederbeck, V., Campbell, C., Ukrainetz, H., Curtin, D. & Bouman. 1995. Soil microbial and biochemical properties after ten years of fertilization with urea and anhydrous ammonia. Can J. Soil Sci. 76: 7-14.

Chan, K. Y., Belloti, W. D. & Roberts, W. P. 1988. Changes in surface soil properties: Vertisols under dryland cropping in a semi-arid environment. Aust. J. Soil Research, 26: 509-518.

Curtin, D., Steppuhn, H. & Selles, F. 1994. Structural stability of chernozemic soils as affected by exchangeable sodium and electrolyte concentration. Can. J. Soil Sci. 74: 157-164.

Falkiner, R. & Smith, C. 1997. Changes in soil chemistry in effluent-irrigated Pinus radiata and Eucaliptus grandis plantations. Aust. J. Soil Res.,. 35:131-147.

Foth, H. 1990. Fundamentals of Soil Science, eighth edition. John Wiley & Sons, New York, USA.

Grigoryev, G., Konovalova, A. & Shubina, I. 1993. Changes in structure of soil and properties of irrigated sod-podzolic soils. Soviet Soil Science 15(1):11-26.

Letey, J. 1993. Relationship between salinity and efficient water use. Irrig. Sci. 14: 75-84.

Mehlich, A. 1948. Determination of cation and anion exchange properties of soils. Soil Sci. 66: 429-445

McKenzie, D. C., Abbot, T. S. & Higginson, F. R.. 1991. The effect of irrigated crop production on the properties of a sodic vertisol. Aust. J. Soil Res. 29: 443-453.

Miller, R. & Donahue, R. 1995. Soils in Our Environment, seventh edition. Prentice Hal. USA Morshedi, A. & Samedi, A. 2000. Hydraulic conductivity of calcareous soils as affected by salinity and sodicity. I. Effect of concentration and composition of leaching solution and type and amount of clay minerals of tested soils. Communications in soil Science and plant analysis 31 (1-2): 51-67.

Nunes, J. M. 2003. Los suelos del Perimetro Regable del Caia: Tipos, fertiliadad e impacto del riego en sus propriedades quimicas. Tese de Doutoramento. Facultad de Ciencias, Universidad da Extremadura, Espanha.

Nunes, J. M., López-Piñeiro, A., Albarrán, A., Muñoz, A. & Coelho, J. P. 2007. Changes in selected soil properties caused by 30 years of continuous irrigation under Mediterranean conditions. Geoderma, 139: 321-328.

Nunes, J. M., Muñoz, A., Coelho, J. P., Dias, S., Garcia, A. & López-Piñeiro, A. 2006. Using a GIS for sustainable use and management of an irrigation area in the Spanish-Portuguese Border threatened by desertification. In. William Kepner, José Rubio, David Mouat & Fausto Pedrazzini (eds). Desertification in the Mediterranean Region – A Security Issue, pp. 451-474. Spriger, Netherlands.

Porta, J., López-Acevedo, M. & Roquero, C. 1994. Edafologia para la agricultura y el medio ambiente. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, Espanha.

Porter, G., Opena, G., Bradbury, W., McBurney, J. & Sisson, J. A. 1999. Soil management and supplemental irrigation effects on potato: I. Soil properties, tuber yield and quality. Agron. J. 91:416-425.

Ribamar-Pereira, J & Cordeiro, G. 1987. Efeito da irrigação e adubação sobre algumas características químicas de um vertissolo. Pesq. Agropec. Bras., 22(6): 627-633.

Ribamar-Pereira, J & Siqueira, F. 1979. Alterações nas características químicas de um oxissolo sob irrigação. Pesq. Agropec. Bras., 14(2): 189-195.

Santos, J.Q. 2003. Fertilização -Fundamentos da utilização dos adubos e Correctivos. Colecção Euroagro, Publicações Europa-America, Lisboa, Portugal.

Shainberg, I. & Letey, J. 1984. Response of soils to sodic and saline conditions. Hilgardia 52(2): 1-57

Sousa, P. L. 1999. Regadio à espera de água. Gazeta das Aldeias, 3079: 12-14.         [ Links ]

Sparks, D. L. 1995. Environmental soil chemistry. Academic Press Inc., New York, USA.

Sun, B., Zhou, S. & Zhau, Q. 2003. Evaluation of spatial and temporal changes of soil quality based on geostatistical analysis in the hill region of subtropical China. Geoderma, 115 (1-2): 85-99

United States Departement of Agriculture (USDA). 1954. Diagnóstico y reabilitación de suelos salinos y sódicos, Tradución de 1973 del Agriculture handbook nº 60, Limusa, México.

Vera, F. & Romero, J. 1994. Impacto ambiental de la actividad agraria. Agricultura y Sociedad 71: 153-181.

Varennes, A. 2003. Produtividade dos solos e ambiente. Escolar Editora, Lisboa, Portugal

Yaalon, D. 1997. Soils in the mediterranean region: What makes them different?. Catena, 28 (3-4): 157-169.

¹ Escola Superior Agrária de Elvas, Apt 254, 7350 Elvas. Email: ratonunes@esaelvas.pt;

² Universidad de Extremadura, Facultad de Ciencias. Avda Elvas s/n, Badajoz, Spain;

³ Universidade Técnica de Lisboa, Inst. Sup. de Agronomia, Tapada da Ajuda, 1300 Lisboa