Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-09T12:17:47Z No. of bitstreams: 1 Luiz Guilherme Medeiros Pessoa.pdf: 2744697 bytes, checksum: 2d9e9d6369481163d66a09044aa1bede (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T12:17:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Guilherme Medeiros Pessoa.pdf: 2744697 bytes, checksum: 2d9e9d6369481163d66a09044aa1bede (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The sodification and salinization of soil are the main types of degradation of semiarid of Pernambuco. In extreme cases, the vegetation does not develop in these soils, making them desertified. Consequently, there is an abandonment of these areas. Nowadays, a may does not exist identifying these areas for Pernambuco state, which could be done through tools such as Remote Sensing and GIS. This study was conducted in order to identify and diagnose areas affected by salinization and sodification in the semiarid area of Pernambuco. A study was conducted in the laboratory to understand the spectral behavior of different types of salts in two representative soils. These soils were leached with saline solutions of CaCl2.2H2O, MgCl2.2H2O, KCl and NaCl at concentrations of 0.5, 1 and 2 mol L-1. There was an increase in reflectance of crusts with increasing wavelength; however, there was a reduction in the reflectance with increasing salt concentrations of the solution applied to the four kinds of salts, in both soils. The intensity of reflectance was increased in the salts studied: NaCl > KCl > MgCl2.2H2O > CaCl2.2H2O, where the Arenosol showed higher reflectance in relation to Fluvisol, between concentrations and different salts. Afterward, with the intent to understand the spectral behavior of different salt levels and their correlation with the soil properties, a field investigation was conducted in which soil samples were collected from four representative watersheds: Brígida, Terra Nova, Pajeú and Moxotó that have varying degrees of salinity and sodicity within the semiarid region of Pernambuco. It was observed that there was an increase in reflectance with increasing wavelength to the spectral response in all salinity and sodicity levels and the variable Exchangeable Sodium Percentage (ESP) had good correlation coefficients obtained with the positive spectral reflectance bands in virtually all soil sample tested, while the variable fine sand obtained negative coefficients. For the identification of these areas affected by salts and sodium, a map showing the spatial distribution of pH, electrical conductivity, ESP and sodium adsorption ratio (SAR) was done using a GIS tool. This study indicates that strongest association between cations and anions was the formation of sulfate and chlorides species where Na+ ions (exchangeable and soluble), HCO3- and Cl- ions are those that contribute most to the increase of salinity and sodicity in soils of the semiarid state of Pernambuco. The most area affected by sodium exchangeable and soluble is located especially on Moxotó watershed by the ESP and SAR levels. The Moxotó watershed indicated the worst levels of degradation by salinity and sodicity among the others. The EPIC model was used to assess how different management practices can predict corn yield and the soil salinity status. Three soil profiles from Moxotó watershed were used and the scenarios simulated included drip, furrow irrigation, and trigger irrigation (0.1 and 1 levels). This study found that the best irrigation strategy for corn yields grown was drip irrigation and trigger irrigation at a level of 0.1. However, for low water content applied, the trigger irrigation 1 should be used. Finally, with the intent to describe soil profiles in some critical areas, four soil profiles were evaluated. Soil samples were collected from the municipalities of Ibirimim, Parnamirim and Serra Talhada in Pernambuco. The soils studied have profiles with characteristic features of the Neossolos Flúvicos and Cambisolos soil. A strong relationship with these orders salinity problems in the semiarid region of Pernambuco was determined. The profiles in the study had high levels of salts and sodium with increasing depth. Furthermore, the predominance of fine particles in salt affected soils have been a factor which tended to complicate the recovery of these soils. / A sodificação e salinização do solo são os principais tipos de degradação do semi-árido de Pernambuco. Em casos extremos , a vegetação não se desenvolve nestes solos , tornando-as degradadas. Conseqüentemente, há um abandono destas áreas. Hoje em dia, pode não existir a identificação dessas áreas para o estado de Pernambuco , o que poderia ser feito por meio de ferramentas como o sensoriamento remoto e SIG. Este estudo foi realizado a fim de identificar e diagnosticar as áreas afetadas pela salinização e sodificação no semi-árido de Pernambuco. Um estudo foi realizado no laboratório para entender o comportamento espectral de diferentes tipos de sais em dois solos representativos. Estes solos foram lixiviados com soluções salinas de CaCl2.2H2O, MgCl2.2H2O, KCl e de NaCl em concentrações de 0,5, 1 e 2 mol L -1. Houve um aumento na reflectância de crostas com o aumento do comprimento de onda, no entanto, houve uma redução na reflectância com concentrações crescentes de sal da solução aplicada aos quatro tipos de sais , em ambos os solos. A intensidade de reflectância aumentada nos sais estudados: NaCl > KCl > MgCl2.2H2O > CaCl2.2H2O, onde o Arenosol apresentaram maior reflectância em relação ao Fluvissolo, entre as concentrações de sais e diferentes. Depois, com a intenção de entender o comportamento espectral de diferentes níveis de sal e sua correlação com as propriedades do solo, uma investigação de campo foi conduzido em que as amostras de solo foram coletadas a partir de quatro bacias representativas: Brígida , Terra Nova, Pajeú e Moxotó , que têm diferentes graus de salinidade e sodicidade na região semi-árida de Pernambuco. Observou-se que houve um aumento na reflectância com o aumento do comprimento de onda para a resposta espectral em todos os níveis de salinidade e sodicidade e a variável percentagem de sódio trocável (ESP ) tinha bons coeficientes de correlação obtidas com as bandas positivas de reflectância espectrais em virtualmente todas as amostras de solo testado enquanto a variável areia fina obteve coeficientes negativos. Para a identificação destas áreas afetadas por sais e sódio, um mapa que mostra a distribuição espacial de pH, condutividade elétrica, relação de adsorção de sódio ( SAR) e ESP foi feito usando uma ferramenta GIS. Este estudo indica que a forte associação entre cátions e ânions foi a formação de sulfato e espécies cloretos onde Na + íons ( trocável e solúvel), HCO3 - e Cl- íons são aqueles que mais contribuem para o aumento da salinidade e sodicidade dos solos do semi-árido estado de Pernambuco. A área mais afetada por sódio trocável e solúvel está localizado especialmente no Moxotó divisor de águas pelos níveis SAR e ESP. O divisor de águas Moxotó indicou os piores níveis de degradação de salinidade e sodicidade entre os outros. O modelo EPIC foi usado para avaliar a forma como as diferentes práticas de gestão pode prever o rendimento do milho e do estado da salinidade do solo. Três perfis de solo Moxotó na bacia, foram utilizados e os cenários simulados incluído por gotejamento, irrigação por sulco e irrigação trigger ( 0,1 e 1 níveis). Este estudo concluiu que a melhor estratégia de irrigação para a produção de milho cultivados era de irrigação por gotejamento e de irrigação gatilho a um nível de 0,1. No entanto, para um baixo teor de água aplicada, a um gatilho de irrigação deverão ser utilizados . Finalmente, com a intenção de descrever perfis de solo em algumas áreas críticas, foram avaliadas quatro perfis de solo. As amostras de solo foram coletadas a partir dos municípios de Ibirimim, Parnamirim e Serra Talhada, em Pernambuco. Os solos estudados têm perfis com características do Neossolos Flúvicos e Cambisolos solo. A forte relação com estas ordens de problemas de salinidade na região semi-árida de Pernambuco foi determinado. Os perfis no estudo tinham níveis elevados de sais e sódio com o aumento da profundidade. Além disso, a predominância de partículas finas em solos afetados por sais ter sido um fator que tende a complicar a recuperação desses solos.

A escassez natural de água doce no mundo tem sido agravada pela poluição dos cursos de água. Os sistemas de tratamento de esgotos geram resíduos, dentre eles, o efluente de esgoto tratado, que quando lançado em rios, tem causado impacto ambiental. O uso do efluente de esgoto tem sido considerado uma prática importante para minimizar os impactos negativos aos corpos d’água, sendo que o uso agrícola tem ganhado popularidade em muitos países. Além de se constituir em fonte de água para culturas agrícolas e florestais, o efluente possui elementos essenciais para a nutrição de plantas. No entanto, apesar dos benefícios concretos com o aproveitamento do efluente de esgoto tratado na agricultura, a presença de alguns constituintes como, por exemplo, o Na, pode trazer sérias restrições ao seu uso. O aumento do teor de Na no solo provocado pela irrigação com efluente pode causar toxidez para algumas culturas e modificar propriedades do solo. O presente estudo teve como objetivo verificar os possíveis efeitos da irrigação com efluente em algumas propriedades químicas e físicas de um ARGISSOLO VERMELHO Distrófico cultivado com capim-Tifton 85 no município de Lins/SP. Para atingir o objetivo citado foram realizados estudos que visaram: (i) monitorar a qualidade do efluente, da água de irrigação e da solução do solo quanto à alcalinidade, condutividade elétrica (CE), pH, razão de adsorção de sódio (RAS) e quanto às concentrações de Na, Ca, K, Mg e Al; (ii) monitorar o pH do solo, a acidez potencial (H+Al), os teores dos cátions Na, K, Ca, Mg e Al trocáveis no solo; (iii) verificar a possível ocorrência de dispersão de argilas do solo devido à adição de Na via efluente de esgoto tratado e (iv) determinar a produção de massa seca do capim-Tifton 85 irrigado com água e com efluente. A irrigação com água e efluente foi realizada durante de seis meses por um sistema de irrigação por aspersão convencional, sendo que os volumes adicionados foram determinados com base na manutenção da umidade do solo para desenvolvimento do capim que teve crescimento diferenciado entre os tratamentos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados em parcelas subdivididas no tempo, com cinco tratamentos e quatro repetições. Tanto o efluente quanto a água apresentaram altos valores de RAS, porém, os menores valores foram observados para o efluente. A acidificação do solo e da solução ocorreu após irrigação com água e efluente. O Al trocável aumentou devido a redução do pH. Tanto a água quanto o efluente ocasionaram aumento do teor de Na no solo, devido à elevada concentração desse elemento na água e no efluente. A dispersão de argilas ocorreu em toda a área e o aumento com o tempo foi mais pronunciado em superfície o que está de acordo com o maior aumento do percentual de sódio trocável (PST) e da RAS da solução do solo. O efluente foi eficiente em suprir o capim-Tifton com água, não resultando em prejuízo de acúmulo de massa seca em relação ao tratamento de irrigação com água. / The natural scarcity of freshwater in the world has been aggravated by the pollution of the watercourses. The systems of treatment of sewage generate residues, such as treated sewage effluent, that when launched into rivers, has caused environmental impact. The use of the sewage effluent has been considered an important practice to minimize the negative impacts on the water supplies, and its use in agriculture has gained popularity in many countries. Besides being a water source for agricultural and forest cultures, the effluent contains essential elements for plant nutrition. However, despite the benefits of the use of treated sewage effluent in agriculture, the presence of some constituent such as Na brings restriction to its use. The level of Na in the soil may increase by means of the irrigation with effluent, and it may cause toxicity to some cultures and modify soil properties. The present study had the objective to verify the possible effects of the irrigation with effluent on some chemical and physical properties of a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 grass in the city of Lins/SP. The studies carried out aimed at: (i) monitoring the quality of the effluent, the irrigation water and the soil solution in relation to the alkalinity, electrical conductivity (EC), pH, sodium adsorption ratio (SAR) and in relation to the concentrations of Na, Ca, K, Mg and Al; (ii) monitoring the pH of the soil, the potential acidity (H+Al), the levels of Na, Ca, K, Mg cations and exchangeable Al in the soil; (iii) verifying the possible occurrence of clay dispersion in the soil due to addition of Na through treated sewage effluent and (iv) determining the production of dry mass of Tifton 85 grass. The irrigation with water and effluent was carried out for six months by the use of a sprinkler irrigation system, being that the added volumes had been determined on the basis of the maintenance of the humidity of the soil for the development of grass that had growth differentiated between the treatments. The experimental design was a split plot scheme of randomized blocks subdivided in time, with five treatments (A, E1, E2, E3 and E4) and four replications. Both effluent and water presented high values of SAR, however, lower values were observed for the effluent. The acidification of the soil and the solution occurred after the irrigation with water and effluent. The exchangeable Al increased due to the reduction of pH. Both water and effluent increased the level of Na in the soil, due to the high concentration of this element in the water and in the effluent. The dispersion of clay occurred in all the area, and the increase in time was higher in the surface in accordance with the highest increase of exangeable sodium percentage (ESP) and SAR of the soil solution. The effluent was efficient in supplying Tifton grass with water, not resulting in dry mass accumulation losses in relation to the treatment of irrigation with water.

A escassez natural de água doce no mundo tem sido agravada pela poluição dos cursos de água. Os sistemas de tratamento de esgotos geram resíduos, dentre eles, o efluente de esgoto tratado, que quando lançado em rios, tem causado impacto ambiental. O uso do efluente de esgoto tem sido considerado uma prática importante para minimizar os impactos negativos aos corpos d’água, sendo que o uso agrícola tem ganhado popularidade em muitos países. Além de se constituir em fonte de água para culturas agrícolas e florestais, o efluente possui elementos essenciais para a nutrição de plantas. No entanto, apesar dos benefícios concretos com o aproveitamento do efluente de esgoto tratado na agricultura, a presença de alguns constituintes como, por exemplo, o Na, pode trazer sérias restrições ao seu uso. O aumento do teor de Na no solo provocado pela irrigação com efluente pode causar toxidez para algumas culturas e modificar propriedades do solo. O presente estudo teve como objetivo verificar os possíveis efeitos da irrigação com efluente em algumas propriedades químicas e físicas de um ARGISSOLO VERMELHO Distrófico cultivado com capim-Tifton 85 no município de Lins/SP. Para atingir o objetivo citado foram realizados estudos que visaram: (i) monitorar a qualidade do efluente, da água de irrigação e da solução do solo quanto à alcalinidade, condutividade elétrica (CE), pH, razão de adsorção de sódio (RAS) e quanto às concentrações de Na, Ca, K, Mg e Al; (ii) monitorar o pH do solo, a acidez potencial (H+Al), os teores dos cátions Na, K, Ca, Mg e Al trocáveis no solo; (iii) verificar a possível ocorrência de dispersão de argilas do solo devido à adição de Na via efluente de esgoto tratado e (iv) determinar a produção de massa seca do capim-Tifton 85 irrigado com água e com efluente. A irrigação com água e efluente foi realizada durante de seis meses por um sistema de irrigação por aspersão convencional, sendo que os volumes adicionados foram determinados com base na manutenção da umidade do solo para desenvolvimento do capim que teve crescimento diferenciado entre os tratamentos. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados em parcelas subdivididas no tempo, com cinco tratamentos e quatro repetições. Tanto o efluente quanto a água apresentaram altos valores de RAS, porém, os menores valores foram observados para o efluente. A acidificação do solo e da solução ocorreu após irrigação com água e efluente. O Al trocável aumentou devido a redução do pH. Tanto a água quanto o efluente ocasionaram aumento do teor de Na no solo, devido à elevada concentração desse elemento na água e no efluente. A dispersão de argilas ocorreu em toda a área e o aumento com o tempo foi mais pronunciado em superfície o que está de acordo com o maior aumento do percentual de sódio trocável (PST) e da RAS da solução do solo. O efluente foi eficiente em suprir o capim-Tifton com água, não resultando em prejuízo de acúmulo de massa seca em relação ao tratamento de irrigação com água. / The natural scarcity of freshwater in the world has been aggravated by the pollution of the watercourses. The systems of treatment of sewage generate residues, such as treated sewage effluent, that when launched into rivers, has caused environmental impact. The use of the sewage effluent has been considered an important practice to minimize the negative impacts on the water supplies, and its use in agriculture has gained popularity in many countries. Besides being a water source for agricultural and forest cultures, the effluent contains essential elements for plant nutrition. However, despite the benefits of the use of treated sewage effluent in agriculture, the presence of some constituent such as Na brings restriction to its use. The level of Na in the soil may increase by means of the irrigation with effluent, and it may cause toxicity to some cultures and modify soil properties. The present study had the objective to verify the possible effects of the irrigation with effluent on some chemical and physical properties of a Typic Hapludults cultivated with Tifton 85 grass in the city of Lins/SP. The studies carried out aimed at: (i) monitoring the quality of the effluent, the irrigation water and the soil solution in relation to the alkalinity, electrical conductivity (EC), pH, sodium adsorption ratio (SAR) and in relation to the concentrations of Na, Ca, K, Mg and Al; (ii) monitoring the pH of the soil, the potential acidity (H+Al), the levels of Na, Ca, K, Mg cations and exchangeable Al in the soil; (iii) verifying the possible occurrence of clay dispersion in the soil due to addition of Na through treated sewage effluent and (iv) determining the production of dry mass of Tifton 85 grass. The irrigation with water and effluent was carried out for six months by the use of a sprinkler irrigation system, being that the added volumes had been determined on the basis of the maintenance of the humidity of the soil for the development of grass that had growth differentiated between the treatments. The experimental design was a split plot scheme of randomized blocks subdivided in time, with five treatments (A, E1, E2, E3 and E4) and four replications. Both effluent and water presented high values of SAR, however, lower values were observed for the effluent. The acidification of the soil and the solution occurred after the irrigation with water and effluent. The exchangeable Al increased due to the reduction of pH. Both water and effluent increased the level of Na in the soil, due to the high concentration of this element in the water and in the effluent. The dispersion of clay occurred in all the area, and the increase in time was higher in the surface in accordance with the highest increase of exangeable sodium percentage (ESP) and SAR of the soil solution. The effluent was efficient in supplying Tifton grass with water, not resulting in dry mass accumulation losses in relation to the treatment of irrigation with water.