SERIE TERRA E AGUA ! DO INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACAO AGRONOMICA COMUNÏCACAO No. 68 I Investigacao de Solos da Acucareira de Mafambisse Sofala 8.500ha J.A.Dykshoorn J.Mirione J.Francisco Scanned from original by ISRIC - World Soil Information, as ICSU World Data Centre for Soils. The purpose is to make a safe depository for endangered documents and to make the accrued information available for consultation, following Fair Use Guidelines. Every effort is taken to respect Copyright of the materials within the archives where the identification of the Copyright holder is clear and, where feasible, to contact the originators. For questions please contact soil.isricgiwur.nl indicating the item reference number concerned. 1991 Maputo, Mopambique 221U
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SERIE TERRA E AGUA !
DO INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACAO AGRONOMICA
C O M U N Ï C A C A O No. 6 8 I
Investigacao de Solos da Acucareira de Mafambisse
Sofala
8.500ha
J.A.Dykshoorn
J.Mirione
J.Francisco Scanned from original by ISRIC - World Soil Information, as ICSU World Data Centre for Soils. The purpose is to make a safe depository for endangered documents and to make the accrued information available for consultation, following Fair Use Guidelines. Every effort is taken to respect Copyright of the materials within the archives where the identification of the Copyright holder is clear and, where feasible, to contact the originators. For questions please contact soil.isricgiwur.nl indicating the item reference number concerned.
3.4 Capacidade de troca catiónica e as bases trocaveis 13
3.5 Salinidade e sodicidade 16
3.5.1 Salinidade 16
3.5.2 Sodicidade 17
3.6 Classificacao de alguns solos de Mafambisse 18 i
4 . CARACTERISTICAS FiSICAS 19
4.1 Composigao granulométrica 19
4.2 Infiltracao de agua no solo 19
4.3 Permeabilidade 26
4.4 Retencao de agua, valores de pF e porosidade do solo 27
5 CONCLUSOES E RECOMENDACOES 34
6 BIBLIOGRAFIA 39
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Dopt1 dn Terra e Agua
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ANEXOS
Anexo l: Detalhes de rega dos talhöes investigados
Anexo 2: Dados quimicos dos solos analisados
Anexo 3: Resumo dos resultados dos ensaios de infiltracao
Anexo 4: Comparacao estatistica da infiltracao
Anexo 5: Resultados dos testes de permeabilidade
Anexo 6: Dados fisicos dos solos analisados
Anexo 7:>Descricao dos perfis analisados
Anexo 8: Dados de campo e calculos da infiltracao
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Dept1 do Terra e Agua
Summary
The soils of the f Mafambisse Suger Estate all fall in the textural class of the heavy clay soils, with a clay content up to 85 %.
' The natural drainage of the Sugar Estate's area is poor, because of its low position, its flat relief and a great number of waterfilled depressions. Apart from the improvement of the drainage system a.o. by draining these depressions, it is also recommended to plane the fields and give them a gradiënt towards the drains, so that excess water can be collected in the drains and removed.
In general the soils consist of a dark, well structured topsoil of 30-40 cm with some vertic properties, overlying an intermediate layer of ± 40 cm, which under the actual field conditions had almost no structure and is very plastic and sticky. ̂ ometimes the lower part of this layer can be saline and sodic (more than 15 % exchangeble sodium at the cation exchange sites of the soil). The yellowish-brown subsoil, with no visible structure elements is even more saline and sodic. Under actual field, conditions the soil is very plastic and sticky. In general the salinity and sodicity in the subsoil layers increase in south and south-east direction. Generalïy, root development in these heavy clay soils is up to 40/50 cm.
The infiltration rate of water into the soil measured by the doublé ring method varies between slow to rapid (0.4 to 29 cm/hr after 8 hours of infiltration). However, the values obtained are considered to be somewhat overestimated, due to the generally well developed structure of the topsoil over an almost not permeable intermediate layer and/or subsoil. In combination with the doublé ring infiltration method this allows the infiltration water to flow laterally, resulting in a higher infiltration rate than should be obtained under sprinkler conditions. Nevertheless thére is a clear difference in infiltration rate between the fields which are fallow/abandoned and the fields which had already their second or third ratoon. Because of the better structure, the infiltration rate of the soil in the fall-ow fields and the plantcane fields is moderately rapid to rapid (average value after 6 hours 22.7 cm/hr for fallow, compared to 10.6 cm/hr for plantcane fields), decreasing in the first and subsequent ratoons to 6.3 cm/hr resp. 3.8 cm/hr (annex 3 and 4).
The hydraulic conductivity (permeability) of the intermediate layer and the subsoil (saturated f low) is very low and generally less than 1 cm/day (annex 5). The field moisture content during the permeability tests
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appeared to be close to field capacity.
Under irrigation this raeans that the water will first fill up all the pores and cracks of the topsoil and thereafter, because of the low permeability of the subsoil in comparison to the water application, water will start ponding at the surface and' flow towards the infield drains. This actually happens and a wrong conclusion is that infiltration rate is low. In fact the irrigation is applied at an too early stage, when the subsoil is stil'l close to field capacity and does not absorb much water, so that the total water application exceeds "the capacity of the topsoil to retain all the water applied in that irrigation. Under these conditions there is no oxygen available in the subsoil and root will not develop in that layer, because air filled pores are absent. ;
In order to increase the cane production, it is recommended to improve the structure of the intermediate layer and of the subsoil. For this purpose we recommend to make use of the properties of the Mafambisse clays with certain swell and shrink characteristics. By forcing the soil tó dry out above the point of normal shrinkage, crack formation is induced and these will fol'low cleavage' lines of (former?) prismatic structure elements and consequently air can enter in those layers. Under these conditions the cane roots will enter the subsoil in search for nutrients and water.
It is recommended that this is tested first in a number of trial fields'and be adapted to local circumstances and conditions. These trials should be run in newly planted cane fields, which should have a period of drying out before planting the new cycle (e.g. by a fallow period or by leaving the cane longer in a cane af ter cane field) and normal land preparation under dry conditions. From the start of the growth of the young cane, irrigation has to be practised at an adjusted interval, which allows to irrigate the field when the soil reaches the "critical soil moisture content" (assumed to be at ± 4.0 bar, pF3.6). It means that irrigation is withhold until the soil is ready for irrigation at pF3.6, this to be based on soil moisture testing in the field and calculated evapotranspirations of the cane based on evapöration measurements and not an irrigation application at a completely fixed interval, notwithstanding the moisture content of the (sub)soil. In practice this will mean that the irrigation interval will be longer than at present and that per turn more water has to be given.
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1 Introducao
1.1 Geral e objectivos
O presente estudo surge a pedido da Direcgao de Acucareira de Mafambisse com vista a uma investigacao dos solos, presentemente em uso para o cultivo de cana de acucar.
O objectivo deste estudo é principalmente, de fornecer a Direccao da Acucareira, informacao essencial acerca dos solos, particularmente da infiltracao de agua, perraeabilidade dos solos e a capacidade de retencao de agua no solo, com a finalidade duma especificacao do sistema de maneio da égua e do solo. Para este firn foram escolhidos e localizados 20 locais a investigar, situando-se nos campos com diferentes condicöes de maneio e/ou história de campo, p.e campos com alagamento periodico e baixo rendimento e/ou conhecidos como de mé estrutura, etc. Além disso foram investigados perfis nos locais escolhidos (observando-se as caracterlsticas morfológicas) e amostrando-os para uma analise completa de laboratório.
0 trabalho de campo teve lugar de 19 de Maio a 5 de Junho, 1991. O grupo que executou o trabalho foi constituido pelos téenicos médios Jacinto M. Mafalacusser, Celestino Jolamo e Eng. Jacobus A. Dykshborn do Departamento de Terra e Agua do Instituto Nacional de Investigacao Agronómica (INIA), tendo o ultimo ficado somente 5 dias para dar o inicio do trabalho. Na agucareira os téenicos foram apoiados téenicamente pelos Engs. David Monteguro e Carlos Mugoma.
Os dados anallticos, que se incluem no presente trabalho, foram determinados no laboratório de solos do INIA.
1.2 Localizacao da area e das observacöes •
A érea da acucareira de Mafambisse, abrange aproxidamente 8500 ha., situa-se na margem esquerda do rio Pünguè a cerca de 55 Km a oeste da cidade da Beira, tendo como limites a estrada nacional Beira-Chimoio e o rio Pünguè norte e sul respectivamente; a vila de Dondo e a ponte que atravessa aquele rio constituem os limites leste e oeste respectivamente.
As coordenadas da Mafambisse (fébrica) sao estimadas em 19°30' de latitude S e 34°37' de longitude E.
As 20 observacöes realizadas, compostas por descricao de perfis, testes de infiltracao e de permeabilidade estao assinaladas no mapa 1.
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1.3 Metodologia do estudo.
O estudo dividiu-se eni duas fases. A primeira consistiu no trabalho de carapo, incluindo as observagöes de campo e ensaios de infiltracao e de permeabilidade do solo. A segunda fase compreendeu os calculos, as anélises do laboratório e a interpretacao final dos resultados.
A descrigao dos perfis foi feita segundo o nosso padrao das descricöes de campo com a notacao das caracterlsticas morfológicas do perfil, tais domo a espessura dos horizontes, a cor de matriz e das manchas (conforme Munsell) e ainda outras caracterlsticas, tais como a textura, a estrutura, a consistência, etc. Os testes de infiltracao de agua no solo, executados no campo, foram feitos segundo o método do infiltrométro de anel duplo (com tres repetigöes).
A permeabilidade de agua no solo foi medida conforme o método Hooghoudt, sendo o método inverso praticado, por falta dum lencol freatico. Em • alguns casos nao foi possivel realizar o ensaio devido a presenga dum lengol freatico na base do füro e/ou ao escoamento da agua do solo ao longo dos furos.
No laboratório foram analisadas as amostras dé solo com base nos seguintes métodos.
Determirtagóes fisicas: -Textura - o método de pipeta (Robinson) sem tratamento. -Retengao de agua - o método de anéis (100 cm3) e com as panelas de pressa,o determinam as seguintes forgas de retengao de égua : 0.001 bar (pFO), 0.1 bar (pF2), 0.3 bar (pF2,5), 4.0 bar (pF3,6) e 15.2 bar (pF4,2).
Determinagöes quimicas: -Capacidade de troca catiónica e bases trocaveis - O método de acetato. de amónia normal (pH7) para as bases de troca, determinagao de potassio e sódio pelo spectofotómetro de chama e do calcio e magnesio com o spectofotómetro de adsorgao atomica. Capacidade de troca.catiónica por troca de amónia pelo sódio e determinagao de amónia por distilagao Kjeldahl. -Matéria organica - pelo método Walkley - Black -Nitrogénio total - pelo método Kjeldahl -Fósforo assimilavel - pelo método Olsen -Conductividade eléctrica na solugao do solo em égua 1:2,5. Nos casos em que esta era superior a 0.8 raS/cm também foi determinada a conductividade da pasta saturada. -Acidez na solugao de solo 1:2,5, em agua e KCl. -Carbonatos - pelo método de Wesemeal
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Os solos de Mafambisse.
1 Caracterïsticas morfológicas. i
Os solos de Mafambisse resultam da deposicao dos sedimentos aluvionares do rio Pünguè, que sao, até certo grau, influênciados pela accao das marés (presenca de sais). Estes sedimentos sao de caracter argiloso a muito argiloso. Na morfologia dos perfis encontra-se claramente uma estratificacao, que geralmente mostra pouca variacao. Encontram-se normalmente 3 camadas de cores diferentes. Somente os perfis 7 e 9 (campos 89 e 1) diferem deste padrao por terem texturas mais leves da classe franco-argilo-arenosa e franco-arenosa respectivamente. Em geral os solos têm uma drenagem externa e interna muito mó.
Observa-se na superficie dos solos, especialmente no estado seco, ou parcialmente seco, urn fendilhamento muito óbvio. As fendas na superficie atingem tamanhos de 1-3 cm de largura, diminuindo em funcao da profundidade. Muitas vezes estas fendas sao restrictas até a camada superficial (horizonte Ap) e nao penetram na camada intermediaria ou na camada mais baixa," no subsolo.
Perfil Esquemdtico
Ap '^CJ\\7'
45Cm rl Cig l.: eocm 0 • '
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FENDAS
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Em geral encontram-se nos solos, dentro de 1.2 metros de profundidade, 3 horizontes claramente visïveis e com uma transi?ao nltida. O horizonte superficial, sendo parcial ou inteiramente o horizonte Ap, é duma espessura variavel de 20 a 45 cm, dependendo da localizacao na belga (cambered bed). Este horizonte tem uma cor preta (humida) (10YR1.7/1, 10YR2/1) e preta acastanhada (10YR2/2).
O segundo horizonte, Cgl ou camada intermediéria, de uma espessura de 35 a 55 cm, tem cores variéveis (hümidas), sendo em geral preto acastanhado (10YR2/2, 10YR3/2, 2. 5Y 3/1), castanho escuro (10YR3/3) e preto (10YR2/1, 1.7/1, 2.5Y2/1), poucas vezes castanho olivaceo (2.5Y4/3) e cinzento amarelado (2.5Y5/1).
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Também o subsolo, Cg2, tem cores variéveis (hümidas) e geralmente mais amareladas que os horizontes situados acima. As cores dominantes neste horizonte sao amarelo acastanhado escuras
(2.5Y5/2), cinzento olivéceas (5Y4/2,5/2 e 7.5Y4/2,5/2) e castanho amarelado acin'zentadas (10YR4/2,5/2).
Em geral no subsolo, comecando na camada intermediaria, Cgl e continuando na camada Cg2 verifica-se uma presenca de manchas, que nao possuem cores uniformes mas mostram muitas variantes e escuridöes da cor. Estas manchas, de tamanho pequeno a medio e de contraste pouco evidente a distinto, sao presumiveis ser de natureza de óxidos de ferro e manganes, ès vezes formando também nódulos dos mesmos (Fe e Mn).
Algumas cores mais comuns destas manchas, sao o castanho amarelado (claro)(2.5Y5/6, 6/6, 6/8 é 10YR5/8, 6/8) castanho (7.5YR4/6) e castanho amarelado escura (10YR5/3), amarelo acinzentado escura, (2.5Y5/2), laranja amarelado (7.5YR7/8 e 10YR7/8) e as vezes preto acastanhada (10YR3/2).
Urn outro fenómeno, muito claro e visivel, sao as superficies de escörregamento no subsolo, sendo o resultado da dilatacao horizbntal/lateral do solo. Isto comeca na segunda camada mais ou menos a 50 cm de profundidade e intensificando-se nas camadas mais profundas.
Geralmente os solos de Mafambisse, sendo de textura argilosa, sao plésticos a muito plasticos e muito pegajosos. Particularmente notével é a diferenca em consistência do solo, proveniente dos terrenos nao regados e/ou em pousio, provavelmente ligados a humidade do solo, de uma qualidade menos pléstica e pegajosa. Fica-se ( com uma impressao que esta caracteristica é a consequencia do maneio do solo (particularmente da rega praticada). Nao é possivel de quantificar as diferengas p.e. relativemente a de humidade do solo (ver cap. 4.0).
Em alguns casos encontram-se concrecöes de carbonatos no horizonte C2g. Geralmente as concrecöes comecara aos ± 100 cm de profundidade.
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3 Caracteristicas qulmicas.
3.1 Acidez e alcalinidade
Em geral os valores de pH (em agua) dos solos de Mafambisse sao ligeiramente a moderadamente écidos na superflcie, enquanto os subsolos têm um valor de pH mais elevado e sao considerados ligeiramente a moderadamente alcalinos. Os valores de pH (em agua) listados no anexo 2, mostram valores de pH entre 4.9 e 6.4 (média 5.8) no solo superficial, valores entre 5.0 e 7.9 (média 6.3) na camada intermediória e no subsolo valores entre 6.1 e 8.3 (média 7.2) A camada arével é a mais écida, enquanto que o subsolo é o mais alcalino.
Os valores de pH em KCl mostram um mesmo padrao com os medidos em agua. No horizonte superficial (Ap) encontram-se alguns valores de pH (KCl), que sao inferiores a 4.5, inclinando-se um pouco abaixo dos valores considerados óptimos para a cana-de-acucar (valores entre 5 e 8). Para esta camada o valor de pH em KCl (IN) oscila entre 3.7, o mlnimo e 5.4, o maximo.
Existe uma boa correlacao entre o valor de pH (em KCl) e o teor de alumïnio trocavel (em KCL); é menos clara para o valor dè pH em agua (ver anexo 2). Os resultados das anélises mostram que o aluminiö sera encontrado no solo, quando o valor de pH (em KCl) é inferior a 4.1, correspondendo com um valor de pH em égua de 5.2. Os nïveis de alumïnio trocével presente nos solos de Mafambisse, consideram-se ainda nao prejudiciais para a cana-de-acucar. O rendimento da cana-de-acucar diminue quando o valor de Kamprath M, {com M = Al(KCl)/soma das bases (incl. Al(KCl)), atinge um valor de 20 ou mais. O valor méximo de Kamprath encontrado nas araostras ' de Mafambisse é 15 (perfil 17, solo superficial de campo 110). 0 nlvel de hidrogénio trocavel determinado na mesma solucao (KCl 1 N) mostra teores relativamente baixos; aos valores de pH neutros e alcalinos nao se encontra hidrogénio trocével no solo.
Pode-se" especular que os baixos valores de pH no solo superficial sao provavelmente o resultado. da adubagao. Alguns adubos, particularmente sulfato de amonia, depois de usado por muitos anos, baixam o valor de pH significativamente. Contudo, comparando estes valores, com os do estudo feito nesta érea em 1967 (Fernandes, J.F) , nao se vislumbra que os valores de pH agora encontrados, sejam mais baixos do que nessa altura. Este estudo também apresentava valores de pH muito baixos, sendo os minimos de 4.9 e 3.8 em agua e KCl respectivamente.
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Talvez, os valores acidos de pH no solo superficial e alcalinos no subsolo, podem ser atribuidos a um outro fenómeno; uma formagao de solo ligeira dum tipo de "solonetz". Isso foi concluido, depois da analisa dos resultados obtidos das bases de troca catiónica.
Na base destes resultados pode se concluir que estes solos têm, até um certo grau, caracteristicas quimicas dos solos sódicos ou tendências dos solos do tipo "solonetz". Estas tendências sao, uma reaccao de pH acido no solo superficial (sódio é substituido pelo hidrogénio) e alcaldna no subsolo, o que é ligado a um teor de sódio trocével elevado (mais do que 15 % ) .
Dado os valores de pH baixos, talvez seja bom que se tenha em conta, que, com alguns adubos, esses tenham efeitos no valor de pH do solo, baixando-os no longo prazo . Neste caso é meihor aplicar adubos com um efeito quase neutro no valor de pH e/ou outros productos quimicos, como gesso ou cal, para manter um valor de pH óptimo.
3.2 Matéria organica e nitrogénio total
Os 'teores de matéria organica no solo superficial sao classificados como médios a elevados e oscilam entre 1.7 e 5.5 %, com um medio de 3.5%. Os teores diminuem em funcao da profundidade, sendo a um metro inferiores a 1%. A camada intermediaria (aproximadamente 30 - 60 cm) mostra ainda, um valor medio de 1.9 % de matéria organica.
Em geral a distribuicao de matéria organica é ligeiramente irregular, por vezes encontram-se valores mais elevados nas camadas mais profundas que na camada acima, o que é caracteristica para os sedimentos fluvias, devido ao. regime de sedimentacao.
Os campos onde o horizonte superficial (Ap) é bem constituido em matéria organica (mais do que 4.2%) sao 2, 33, 41, 110 e 118; campos com relativamente baixos teores de matéria organica (menos do que 2,5%) sao somente 39 e 51. Geralmente nos solos argilosos'fluviais, devido a uma drenagem imperfeita, os teores de matéria organica sao mais elevados do que nos solos arenosos nas mesraas condigöes, é por isso que se considera um teor de 2.5% de matéria organica um valor relativamente baixo para estes solos.
Os teores de nitrogénio total, que normalmente sao ligados aos teores da matéria organica, sao considerados valores normais e variam entre 0.14 e 0.41 para o solo superficial. O valor de C/N, indicando uma certa qualidade da matéria organica, oscila entre 7.5 e 11.6 (solo superficial); valores maiores que 15 sao considerados como menos favoraveis porque, por decomposicao pouco nitrogénio seré mobilizado no solo.
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3.3 Fósforo assimilavel.
Em termos gerais os dados referentes è analise de fósforo assimilavel (método Olsen) mostram niveis baixos a médios no solo superficial. Somente em 2 casos os valores de fósforo, sao considerados elevados (campos 87 e 122, com teores de fósforo de 12.6 e 18.6 ppm, respectivamente). Teores baixos de fósforo (valor de P-Olsen inferior a 5 ppm) encontram-se no solo superficial dos campos 22, 33, 41, 48, 49, 51, 89 e 118, sendo recomendavel nestes casos uma adubagao fosfatada. Em geral os teores de fósforo assimilével no subsolo sao muito baixos; somente algumas vezes encontra-se, abaixo do horizonte Ap, uma camada com teores médios de fósforo assimilével.
Tudo isso indica que uma adubagao fosfatada de base é necesséria para fornecer suficientes nutrientes ès culturas. Os critérios relacionados com niveis de aproveitamento sao os mesmos usados para as culturas pouco exigentes, como as monocotiledóneas p.e. arroz, milho e cana-de-acucar, etc. Contudo, a cana-de-acucar absorve somente 0.3 kg de P/tonelada de cana (Landon, J.R.,(Ed), 1984), mas para um rendimento de p.e 150'tonelada de cana/ha, a absorcao total de fósforo é cerca de 45 kg de P/ha a semelhanca das culturas exigentes.
Em relagao a disponibilidade de fósforo assimilével, o nivel do valor de pH é muito importante. 0 valor óptimo de pH, para uma meihor disponibilidade do fósforo, situa-se entre 5.5 e 7.0 (pH em agua) e entre 4.5 e 6.0 para o pH em KC1 (1 N). Nota-se que alguns valores de pH, especialmente no solo superficial sao relativamente mais baixos que o valor óptimo, aumentando assim a fixacao do fósforo através dos elementos ferro e aluminio. O alumlnio encohtra-se somente no solo superficial e ainda em teores baixos.
3.4 Capacidade de troca catiónica e as bases trocaveis.
No anexo 2 reunem-se os dados analiticos referentes as bases trocaveis e a capacidade de troca catiónica juntamente com os calculos da saturacao de bases.
Em geral, a capacidade de troca catiónica (CTC) nos solos de Mafambisse é elevada a muito elevada e possui uma grande quantidade de bases trocéveis. Os valores de CTC oscilam entre 12 e 50 meq./lOO gr. de solo, dependendo da percentagem e da qualidade de argila no solo. Os valores mais elevados encontram-se no solo com a percentagem de argila mais elevada (perfil 20, .campo 37, com 88 % de argila no subsolo). Enquanto que o valor da CTC mais baixo, de 12.5 meq./lOO gr.de solo, é encontrado no subsolo do campo 89 e com uma textura franco-arenosa .
Geralmente a CTC da argila atinge valores entre 50 e 80 meq./lOO gr. de argila, descontando um teor de 2 meq. por cada por cento de carbono organico. Os tipos de argila correspondentes com esta CTC sao uma mixtura de argilas iliticas-montmoriloniticas (vermiculïticas). Pelo contrério ès diferengas morfológicas, que mostram diferengas claras nos horizontes, têm pouca variagao na CTC das argilas. A unica diferenca observada é que a CTC do solo superficial tem uma tendência de ser um pouco mais elevada que aquelas do subsolo.
No que se refere a composicao de bases, é claramente notével que o teor de magnésio trocével é muito elevado em relagao ao célcio. Os teores de magnésio trocavel oscilam entre 5.0 e 24.6 meq./lOO gr. de solo, enquanto que os teores de célcio variam entre 5.2 e 38.4 meq'./lOO gr. de solo. Um teor de célcio trocavel elevado é proveniente duma amostra do subsolo, que tem mais do que 1% de carbonato de calcio na terra fina (perfil 9) e isso contribui parcial ao célcio trocavel. Os valores de calcio trocavel oscilam nas qualificagöes de médias a elevadas, enquanto que o teor do magnésio é elevado a muito elevado, indicando um teor de magnésio relativamente elevado ao célcio.
O teór de potéssio trocével é medio a elevado, as vezes muito elevado; os valores de potéssio situam-se entre os valores de 0.2 e 2.5 meq./lOO gr. de solo. Geralmente, nos- solos com a textura de argila pesada, o teor é superior a 1 meq./lOO gr. de solo. Somente os perfis com texturas de argilas leves e franco argilosa a franco arenosa mostram valores abaixo de 1 meq./lOO gr. de solo. Os teores de potéssio trocével sao considerados suficientes para o aproveitamento deste pelas culturas.
No que se refere ao sódio trocével, os valores determinados sao muito variéveis è oscilam entre 0.4 e 12.1 meq./lOO gr. de solo. Nota-se um aumento de sódio trocével em fungao da profundidade em todos os perfis. De uma maneira, os teores de sódio superiores a 2 meq./lOO gr. de solo sao considerados muito elevados. No caso de Mafambisse, com uma CTC muito elevada, este valor pode ser aumentado até mais ou menos 4 meq./lOO gr. de solo. Por isso é meihor comparar os teores de sódio em relagao a CTC, expressa em percentagens de sódio trocével (PST). Com base nisso podem-se classificar os solos sódicos ou solos com horizontes sódicos, possuindo percentagens de sódio trocével (PST) superiores a 15%, sendo tal o limite baixo para os solos sódicos (ver cap.3.5.2).
A capacidade do solo para fornecer alguns eleméntos essenciais as culturas (p.e. célcio, magnésio, potéssio) é expressa em percentagem de saturagao de bases e dé o balango entre as bases e o total dos catiöes incluindo o aluminio e o hidrogénio. A saturagao de bases dada no anexo I tem duas variantes. A primeira, a S.B.1, indica qual das percentagens dos catiöes
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trocaveis é composta de calcio, magnésio, sódio e potéssio em relacao ao total destas, aumentado com os teores de aluminio e hidrogénio. Por nao se encontrar muito aluminio e hidrbgénio no complexo de troca, a S.B.1 situa-se acima dos 90 %, sendo um valor normal para solos pouco meteorizados e para valores de pH ligeiramente écidos.
A segunda variante, a S.B.2, mostra a saturacao de bases mais baixa. Esta variante é calculada do total de bases sobre a CTC determinada. Quer dizer a S.B.2. da a percentagem das bases em relacao a CTC determinada no laboratório a um valor de pH de 7.0. As percentagens de S.B.2 sao muito mais baixas em relacao è S.B.1. Os valores no solo superficial sao os mais baixos, aumentando em funcao da profundidade. Provavelmente isso tem uma certa relacao com os processos no solo, reflectindo-se no valor de pH. A CTC foi determinada com o pH de 7.0, enquanto que o valor de pH actual do solo superficial é diferente, mais:baixo do que 7.0. Isso pode ,sobestimar a CTC, bem como o resultado numa percentagem de saturacao (S.B.2) baixa. Geralmente os solos têm uma S.B.2 boa a muito boa, sendo 60 % ou mais. A • saturacao de bases do solo superficial do perfil 17 (caiapo 110) tem uma saturacao média de 44%, devido a presenca de coluviao na encosta da camada superficial.
Em alguns casos em que a S.B.2 no solo superficial é um pouco baixo, p.e 60% ou menos, e com uma relagao de célcio/magnésio inferior a 1, uma gessagem ou calagem pode ser consideradas necessérias para corrigir a razao desfavoravel Ca/Mg.
Em muitos horizontes, a razao entre Ca e Mg na compósigao de bases trocaveis é desfavorével, particularmente nos solos com uma textura muito pesada, a razao Ca/Mg é muito baixa, tendo um valor de 1 ou menos. Como indicacao para esta razao um valor de 1.5 ou menos é considerado muito mau e foi notificado que com estes valores concidera-se o solo com uma estrutura muito desfavoravel (dilatacao e diminuigao) e uma permeabilidade muito baixa (ver também cap. 3.5.2). Valores da razao Ca/Mg favoraveis, variam de 3.5 a 6.0 e nao se encontram nos solos de Mafambisse. Os ünicos perfis que mostram razöes mais ou menos favoréveis sao os dos campos 1 e 89 com valores entre 2.5 e 3.5.
Ao contrario da razao Ca/Mg, a razao Mg/K é elevada devido aos teores elevados de magnésio. A razao de Mg/K oscila entre 7 e 15, com alguns desvios nos perfis 17, 19 e 20, indicando um excesso de magnésio e/ou uma deficiência de potéssio. Valores ' considerados normais sao na ordem de 2 a 5. Comparativamente com as razöes actuais, jé mencionadas, isso proporciona um aproveitamento de potéssio relativamente baixo nos solos de Mafambisse.
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Depta de Terra e Agua
Salinidade e sodicidade
1 Salinidade
A salinidade dos solos é determinada através da medicao de conductividade eléctrica da solucao solo-égua na razao 1:2;5 (CE 1:2.5). No caso em que este valor é superior a 0.8 mS/cm (mmhos/cm) a conductividade eléctrica do extracto da pasta saturada é também determinada (CEe). Os solos de Mafambisse variam em conductividade eléctrica, dependendo do local e da profundidade. Geralmente a salinidade auménta em funcao da profundidade, excepto nos solos com uma textura leve no subsolo como nos perfis 6,7 e 9 nos campos 1 e 89. O valor da conductividade eléctrica (1:2.5) do solo superficial oscila entre 0.05 e 0.97 mS/cm, da camada intermediéria
(situando-se entre 30 e 75 cm) entre 0.04 e 3.3 mS/cm enquanto que no subsolo (>80 cm) o valor oscila entre 0.32 e 4.0 mS/cm.
Considera-se o solo superficial como nao salgado, a camada intermediéria como ligeiramente salgada, o subsolo considera-se 'ligeiramente a moderadamente salgado. Somente em alguns casos, em que o subsolo tem uma textura desviada (p.e. campos 1, 89, 41), que nao se encontra um subsolo salgado dentro dos 120 cm de profundidade. Salinidade (CE 1:2.5 superior a 0.8 mS/cm), na camada intermediaria é encontrada nos campos 22, 33, 46, 51, 85, 87, 106, 110, 122 e 37.
Como jé foi mencionado, solos com uma CE 1:2.5 mais do que 0.8 mS/cm sao sujeitos a determinacao da CEe. A conductividade eléctrica da pasta saturada (CEe) oscila entre 1.6 e 7.8 mS/cm. Os valores de CEe mais elevados encontram-se no subsolo (geralmente a mais de 80 cm de profundidade) e oscilam entre 2.45 e 7.8 mS/cm, enquanto a CEe na parte baixa da camada intermediaria normalmente nao ultrapassa o valor de 4 mS/cm, indicando que este é um subsolo ligeiramente a moderadamente salgado.
Pode ser claro que a salinidade encontrada afecta os rendimentos da cana-de-agucar no canavial de Mafambisse, mas nao é tao clara qual é a percentagem da diminuicaö dos rendimentos atribuidos è salinidade. Em Bookers, Tropical Soil Manual (1984), foi mencionado que a diminuicaö do rendimento da cana sacarina atinge 10 % com uma CEe de 3 mS/cm; 25 % com CEe de 5 e atinge 50 % com uma CEe de 8.5 mS/cra. Nao foi mencionado que esses valores sao médios a uma certa profundidade ou valores méximos encontrados p.e entre a superfïcie e um métro de profundidade. Relembrando que a profundidade das raizes da cana-de-agucar sao
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Dnpta dcj Terra e Agua
de 40 a 50 cm, nao é provavel, que o rendimento se ja muito afectado pela salinidade no subsolo. Uma redugao no rendimento actual da cana-de-acucar, por razöes de salinidade parece inferior a 10%.
3.5.2 Sodicidade
A sodicidade do solo é expressa pela percentagem do sódio trocavel (PST) do complexo de troca catiónica. A percentagem do sódio trocavel é calculada do total dos catiöes no complexo. A PST varia muito e depende do perfil e da profundidade. Os valores oscilam entre 1.5% (mïnimo no solo superficial) e 29.4% (maximo no subsolo). No solo superficial (geralmente de 0 a 25/35 cm) a PST nao ultrapassa os 10 %, excepto em dois casos nos campos 51 e 106, provavelmente, devido a presenca do coluviao. No ultimo campo a percentagem do sódio trocével no solo superficial atinge no maximo 16.2 %. A PST no subsolo oscila entre 1.8 e 29.4 %, sendo os valores mais baixos encontrados nos solos com uma textura leve, p.e a dos campos 1 e 89.
Exceptuando os perfis 1,6,7 e 9 respectivamente nos campos 1,41 e 89t que tem os valores de PST médios (2 a 8 % ) , a sodicidade dos óutros solos de Mafambisse é classificada como elevada (8 a 15%) a muito elevada (15 a 27 % ) . Bern como.no caso de salinidade, a sodicidade também é mais baixa no solo superficial do que no subsolo. Geralmente os solos compostos de argilas pesadas possuem na camada superficial uma PST de 5 a 10 %; no subsolo mais do que 15 %, enqüanto que na camada intermediaria (30-60 cm) a PST oscila entre 10 e 15 %.
Houve casos de alguns campos com percentagens mais desfavoraveis, p.e. nos campos 37,85,106,110 e 122, todos na parte sudeste da órea do canavial. Estes campos juntamente com os campos 22, 39 e 87 possuem, na camada intermediéria (30-60cm) uma PST superior a ,15%. Estes valores de PST na camada intermediéria podem afectar o crescimento da cana-de-acucar mais do que nos casos em que a PST é somente elevada no subsolo.
Conforme a classificacao da FAO-Unesco (1988), os solos (horizontes) com uma PST superior a 15 %, sao considerados como tendo "propriedades sódicas" (sodic properties). A mesma denominacao é dada quando o horizonte tem 50 % ou mais da capacidade trocavel catiónica de sódio e magnésio em conjunto. Com base na primeira definicao, deparamos com 5 campos sem propriedades sódicas, a saber 1,41,46,89 e 118 e com base na segunda definicao, nos campos 1,2,39,41,89 e 118 (ver anexo I).
O efeito duma PST elevada nao esta directamente ligada è toxicidade de sódio, mas nos efeitos negativos que uma PST
elevado provoca nas particularidades fisicas do solo, particularmente, criando uma estrutura desfavoravel (prismética muito grossa), uma permeabilidade muito lenta e uma elevada "contracgao normal" do solo era relagao a "contracgao residual", resultando em uma entrada de ar no solo numa forca de retengao de égua no solo mais elevada e uma compactacao do solo quando seco.
Para melhorar a sodicidade do subsolo, é preciso aplicar gesso (ou outras sais de célcio bem solüveis). O célcio do gesso, aléra de melhorar a razao de calcio/magnésio, tem que substituir o sódio no complexo de troca eatiónica. Depois o sódio deve sèr removido da zona radicular, para evitar uma salificagao de novo. Em caso de Mafambisse com solos de baixa permeabilidade, este processo de troca do sódio para o célcio é muito lento, devido ao lento fluxo de égua no solo. A drenagem é muito mé, limitando a remocao dos iöes trocados na solucao de solo (sódio) a ser drenado abaixo da zona radicular.
Classificagao de alguns solos de Mafambisse.
Os solos de Mafambisse sao classificados, conforme o sistema da classificagao de FAO-Unesco, como Eutric Fluvisols de fase sódica, em alguns casos também como de fase salina.
Embora, em alguns solosi encontram-se horizontes que satisfazem quïmicamente aos critérios de um B-sódico (mais que 15% PST) , mas faltam, nas observagöes, a morfologia tipica dum horizonte B-sódicb. Conforme o relatório de Fernandes, 1967 (pag.28), a estrutura do subsolo é prismética grosseira, fortemente desenvolvida, mas nao se referencia a uma estrutura colunar, tipica para o horizonte B-sódico. Durante o trabalho de campo nao foi possivel confirmar isso, porque os solos encontravara-se molhados e mostravam estrutura somente no solo superficial. Com base nestas consideragöes, segundo a classificagao da FAO-Unesco, talvez alguns solos podem ser, tentativemente classificados, como Stagnic Solonetz.
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4.0 Caracterlsticas fïsicas dos solos de Mafambisse
4.1 Composicao granulométrica
As terras de Mafambisse consistem essencialmente de solos de argila, na maioria por argila pesada (referenciado nas descrigöes de campo), por se distinguirem poucas diferencas na classe textural dos solos. As analises de granulometria feitas no laboratório mostram percentagens de argila muito elevadas que atingem valores maximos de 88%, classificando-se como argilas pesadas. Os solos da classe de argilas pesadas contem pouca areia, geralmente inferior a 2%, tendo também as percentagens de limo baixas. Apenas nos campos 1 e 89 (perfil 9 e 7) o subsolo possue uma textura com menos argila, tendo classes de textura franco-argilosa, franco-argilo-arenosa e franco-arenosa. As analises laboratóriais nao mostram estas texturas para o perfil 9, mas estas foram confirmadas pelas observagöes de campo.
Exceptuando os solos dos perfis 7 e 9, nos campos 1 e 89, com a textura leve no subsolo, a textura sempre torna-se mais argilosa em funcao da profundidade, tendo uma textura argilosa muito pesada superior a 80% de argila. Entretanto alguns perfis, argilosos, têm uma percentagem de argila um pouco baixa, menos do que 70% de argila. Sao os perfis observados nos campos 1,2,41,49,89 e 110, sendo a maioria dos campos localizados na parte norte da érea do canavial.
4.2 Infiltragao de agua no solo.
A infiltragao de agua no solo foi determinada conforme o método do infiltrómetro de anel. Foram registados os intervalos de tempo das leituras e a correspondente diminuigao da lémina de ógua no anel. Estes valores foram convertidos a escala logaritmica. Os ültimos valores foram estipulados no papel logaritmico duplo e a linha de regressao calculado pelos pontos com o programa Lotus 123 (ver anexo 8).
Pode-se dar informacao sobre a infiltragao dos solos em termos de infiltragao acumülada ou da velocidade de infiltragao da égua para um periodo de tempo determinado. A formula mais usada para determinar a infiltragao acumülada é:
(1) I = a*Tn (cm) (Kostiakov)
onde : I = infiltragao accumulada a = constante dependente de solo T = tempo em minutos n = constante dependente do solo, variando entre O e i
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Dopt» dn Terra e Agua
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Neste relatório usa-se a velocidade de infiltragao instantanea, que é derivada da infiltracao acumulada em ordem ao tempo, ou
(2) seja VI =dl/dt; substituindo esta relacao na formula (1) :
(3) VI = a*n*T(n"1' cm/min. ou VI = a*n*60*T '"'"cm/hr
Ao aplicarem-se os logaritmos nos dois lados da equacao (1) obtem-se o seguinte :
(4) log I = log a + n log T,
o que é semelhante a uma linha recta do tipo Y = a + bX.
Para cada teste de infiltracao, que é feito em tres repeticöes por cada local de observagao, foi aplicado este método de calculo, que da uma meihor estimativa da linha de regressao. Os dados obtidos no campo juntamente com os respectivos célculos podem-se ver no anexo 8.
Os célculos revelam a infiltracao instantanea para os diferentes intervalos de tempo e a velocidade de infiltracao. Porque a infiltracao diminue com o tempo (ver figura 1,2 e 3)', é importante conhecer a velocidade de infiltracao a qualquer momento, desde o inicio do teste até 8 horas após o perlodo de infiltracao. Por perfil/ observacöes sao dados os resultados das tres repeticöes e a respectiva média das repeticöes no ahexo 3.
Em geral a velocidade de infiltracao é bastante elevada. Contudo existe uma grande variacao nos valores de infiltracao, que dependem das condigöes de solo nos diferentes pontos de localizagao. Para explicar o método de infiltragao investigado nao se compara com uma rega por aspersao. No método usado, os aneis duplos, podem ter contribuido para uma infiltragao mais elevada, porque encontram-se sempre com uma lamina de agua de pelo menos 10 cm de espessura nos aneis. O peso desta lamina de égua contribue para o potencial de gravidade, que é um dos factores responséveis pelo movimento de agua no solo.
Foi observado que os resultados de infiltragao dependem muito do grau de humidade da terra na altura do ensaio. Geralmente os pontos de localizagao foram molhados um dia antes da execugao do ensaio, mas isso nao foi feito para os ensaios nos campos 37 e 41. Também, por presenga do fendilhamento no solo (superficial) a ógua dos cilindros escoa-se lateralmente pela terra por todos os lados dos cilindros, contribuindo para valores de infiltragao mais elevados. Um escoamento lateral da agua de infiltragao aconteceu apenas mais forte, depois da agua do cilindro saturar o solo completamente na primeira camada e estagnar-se na
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segunda, devido a permeabilidade desta caraada ser muito baixa. O solo , superficial tem uma estrutura relativamente bem desenvolvida com propriedades vérticas e, especialmente no inicio do teste, a agua transporta-se rapidamente pelas fendas. Este ultimo aspecto diminui em fungao do tempo, mas permanece significativo durante o tempo de medigao, como, uma lémina de agua (hydraulic head) de 10-15 cm que também contribui para este fenómeno. , A infiitracao diminui depois do fecho completo das fendas, o que, por processos de dilatagao, no interior dos elementos estruturais, dura urn dia ou mais, após o solo mostrar um valor de infiitracao muito baixo, atingindo uma infiitracao bésica. Por razöes acima indicadas, os valores obtidos podem ser considerados como aproximacöes da infiitracao.
Os valores da velocidade de infiitracao instantanea obtidos nos ensaios mostram uma grande variacao, quer nas repeticöes do ensaio, quer entre os ensaios. Particularmente a variacao é consideravel, na primeira hora de infiitracao, com um fluxo de agua nao saturada (vertical e horizontal). As indicacoes dos valores médios da velocidade de infiitracao instantanea,depois de 30 minutos do inicio, oscilam entre 63.5 e 1.2 cm/hr; os mesmos valores depois de 8 horas (480 min.) baixam para 29.5 e 0.4 cm/hr.
Aparece um numero de factores que influenciam a velocidade de infiitracao, tais como a condigao de humidade do campo, a textura, estrutura e outros factores. As diferengas nas caracteristicas do perfil (factores internos), que influenciam a infiltragao sao, particularmente, a textura e a estrutura do solo, mas também o tipo de argila (montmorilonitica ou caolinitica). Em Mafambisse quase todos os solos tem uma textura argilosa no solo superficial, excepto o perfil 110, que próvavelmente recebeu material coluvial da encosta perto do local e que possivelmente influenciou a infiltragao. Também uma textura leve no subsolo quase nao influencia a infiltragao, quando o solo superficial é argiloso.
É de salientar que os campos nao molhados, mostram infiltragöes mais elevadas, particularmente logo após o inicio do ensaio de infiltragao, devidp a um fendilhamento intensivo. A infiltragao é ainda mais influenciada pelos "factores externos", juntamente com a" história do campo"; esses factores podem exercer influencias até um certo grau. Isto inclui a humidade de campo, o maneio de agua e de solo na pratica das lavouras dos campos no ciclo de produgao da cana-de-agucar. Por exemplo parece 'que a infiltragao é influenciada por: 1. o numero de cortes da cana, ou pelo numero de anos depois da preparagao de terra e em que condigöes a preparagao do campo, foi feita. 2. a aplicagao de agua de rega em que quantidades e intervalos
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Dept* de Terra e Agua
e também pelo periodo de corte (solos secos ou nao secos), peso da maquinaria, etc. Ha muitos factores que podem contribuir negativamente para infiltracao. A gestao do canavial tem que escolher os factores que contribuem positivamente. Isso podè-se ver nas figuras 1,2 e 3.
Sao visualizadas as curvas de infiltragao instantania em cm/hr e as curvas de infiltragao de agua total (cm) em relagao ao tempo, extrapoladas até 1 dia (24 horas, 1440 minutos). A figura 1 mostra a curva dum solo em pousio/ campo abandonado, figura -2 um solo com cana virgem e figura 3 um solo com cana da 2" corte (1° ratoon). Todas as curvas de infiltragao instantaneas mostram o mesmo percurso. A primeira meia hora, a infiltragao diminui fortemente e depois de 2 horas a curva delinea-se quase horizontalmente, ainda diminuindo em fungao do tempo. Na mesma, a curva de infiltragao de agua continua a aumentar. Este aumento é relativamente elevado, provavelmente por escoamento lateral de agua abaixo do infiltrómetro de anel. Pode-se comparar a infiltragao instantanea a qualquer momento com a quantidade de agua infiltrada.
Comparando as infiltragöes instantaneas dos tres graficos, aparece claramente que o solo com a infiltragao o mais elevada é um campo abandonado/em pousio, seguido pela cana virgem e a infiltragao baixa pelos campos no segundo corte. . Estatisticamente as diferengas entre o pousio e as outras categorias sao significantes (ver anexo 4).
Isso também é obtido depois de reorganizar os resultados do anexo 3, conforme os diferentes ciclos de rebentos, obtendo os seguintes valores.
Velocidade de infiltragao instantanea depois de 6 horas.
medio i
- campo em pousio/abandonado 22.7 cm/hr - cana virgem 10.6 cm/hr - 2° corte 6.3 cm/hr - 3° corte ou mais . 3.8 cm/hr
Esta pequena tabela dos valores de infiltragao instantanea mostra-nos uma boa tendência da dirainuigao de infiltragao com o aumento dos numeros de corte (ver também anexo 4). No inicio do ciclo, depois da preparagao da terra ou em pousio, a infiltragao é mais elevada. Pensa-se que em pousio, a estrutura do solo fica melhorada, porque nesta condigao o campo nao é regado, as raïzes das plantas (ervas) absorvem a humidade do solo e sao foirgadas a absorver a humidade das camadas mais profundas, resultando numa diminuigao do volume dos elementos
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INSTITUTÖ NACIONAL DE IHVESTlGAgAO ACRONOMICA
Dcp,t* de Terra e Agua
perfi l 12, anel 1 Campo em pousio/obondonodo
0.2 0.4 0.6 0.8 (Thousonds)
Tempo em minutos (*1000)
nlilt. acum. (cm) D Infilt. inst.(cm/h) +
Fig. 1 Relacao da velocidade de infiltracao instantanea e da infiltra-cao acumulada em funcao de tempo acumulado, baseada aos calculos de regressao conforme Kos.tiakov para campo 46, talhao 5, em pou-sio/abandonado•
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IMSTITUTO MACIOHAL DE IMVESTICACAO ACnONOMICA
Dnpta de Terra e Agua
Perfil 8, anel 2 cona do primeiro corte
0.2 0.4 0.6 0.8 (Thousonds)
Tempo em minutos (*1000)
G Infill. inst.(cm/h) + Infiltr. acum. (cm)
Fig. 2 Relacao da velocidade de infiltracao instatanea e da infiltra-cao acumulada em funcao de tempo acumulado, baseada aos calcu-los de regressao, conforme Kostiakov para campo 2, talhao 4 com cana de acücar do primeiro corte.
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Dnpta dn Terra e Agua
Perfïl 19, anel 3 cano do segundo corte
0.6 0.8 (lhousonds)
Tempo em minutos (*1000)
D Infilt. inst(cm/h) + Infilt. acum. (cm)
1.2
Fig. 3 Relacao da velocidade de infiltracao instantanea e da infil tracao acumulada em funcao de tempo acumulado, baseada aos calculos de regressao conforme Kostiakov para campo 118, ta-lhao 6 com cana de acücar do segundo corte
Fig. 3. Velocidade de infiltracao instatanea dos diferentes perfis num grafico.
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estruturais e um melhor fendilhamento no subsolo. No uso corrente do ciclo, o solo perde este fendilhamento, resultando em uma diminuicao da infiltracao.
4.3 PermeabJLlidade (conductividade hidraulica).
A permeabilidade, especificamente a conductividade hidraulica, muitas vezes referida como K, foi determinada nas mesmas localizagöes da infiltracao. 0 método aplicado é o método descrito pelo Hooghoudt, sendo este, por ausência do lencol freatico, foi aplicado o método inverso. Isso quer dizer que foi aplieada agua no furo, feito através de sonda e, depois da saturagao do solo adjacente até a profundidade do furo, notou-se o abaixamento do nivel de égua no furo em relacao ao tempo.
A determinacao de conductividade hidraulica (em 2 replicagöes) foi feita principalmente na camada intermediéria, ès profundidades um pouco diferentes, variando entre os niveis de 15 a 65 cm de profundidade, devido a espessura dos diferentes horizontes/camadas (ver anexo 5).
Os resultados dos testes de permeabilidade, sao apresentados no anexö 5. Os resultados sao dados em cm/dia. Em geral os factores de K sao muito baixos, variando entre 0.03 a 12.5 cm/dia, classificando os valores de K como.muito baixos a extremamente baixos: onde a maioria dos valores sao abaixó de 1 cm/dia (comparando com os valores do Landon, J.R, 1984, pag. 77). Tendo em conta que os subsolos e uma parte das camadas intermediarias sao sódicos, o que sempre influencia os resultados de permeabilidade numa maneira negativa. Em alguns casos, nomeadamente perfis no. 2 e 5 as leituras nao sao seguras. Por essa razao os resultados destes testes nao sao dignos de confianga e sao excluidos.
Somente em algumas medigöes de permeabilidade nos campos 1 e 89 (com subsolo arenoso), campos 46 e 37 (num estado de pousio) e campos 22 e 122 (causas nao conhecidas, antigas raizes de arvores?) encontram-se valores maiores que.1 cm/dia. Exceptuando os campos 22 e 122, a explicacao para uma melhor infiltracao é devido a textura leve e o pousio dos campos. O ultimo factor nem sempre permite uma melhor permeabilidade do solo; p.e. o campo 87 (em pousio), tem uma permeabilidade baixa em semelhanca aos outros campos, que estao; sendo usados para a cultura de cana-de-acucar. Nao obstante, tem-se como opiniao que um ;pousio, melhoraré a estrutura no subsolo (contraccao dos agregados por absorgao da humidade do solo) e consequentemente melhoraré a permeabilidade dos solos. Principalmente a permeabilidade deste subsolo argiloso melhora-se por diminuigao da humidade e a formagao de fendas, resultando numa melhor porosidade entre os agregados (elementos estruturais) sem que ha ja aumento de permeabilidade
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Dept 1 de Terra e Agua
dentro dos mesmos agregados.
Torna-se necessaria uma investigagao de forma a proporcionar ao subsolo uma meihor estrutura e porosidade. Especialmente nesta investigagao é importante para comparar os rendimentos dos • campos, que isso resulta num meihor crescimento e num aumento de rendimentos da cana-de-agucar.
4.4 Retengao de agua, valores de pF e porosidade do solo.
Foram colhidas (nos diferentes horizontes, em tres replicacöes) amostras nao perturbadas em anéis de 100 cm3, para a deterrainacao da retengao de humidade do solo.
A percentagem de humidade (em peso) das amostras hümidas de solo, como as que foram encontradas e amostradas no campo (humidade de campo) foram, também, determinadas no laboratório. As amostras foram saturadas e posteriormente foi determinada, succesivamente, a percentagen de humidade da capacidade de campo (pF2), os pontos de pF2.5 e pF3.6 e o coeficiente de emurchecimento (pF4.2). Os resultados encontram-se no anexo 6 e sao a média de 3 replicacöes por profundidade.
Os resultados da humidade de pF e outros calculos sao todos baseados num volume de 100 cm3. Devido a dilatagao durante a saturagao das amostras, o volume aumentou alguns.. cm3. Nao foi possivel quantificar este aumento, por isso os valores obtidos nos calculos do volume total dos poros sao aproximagöes dos próprios valores. A percentagem dos poros enchidos por ar p.e. nao podem ser negativos; valores negativos indicam valores nulos, porque neste caso o volume total dos poros é subestimado. Nao obstante, os valores incorrectos, ainda é possivel ter a semelhanga entre os diferentes horizontes e perfis e com base nisso tirar algumas conclugöes óbvias, enquanto que outros sao parcialmente baseados as tendências prevalecentes.
Para a comparagao dos diferentes perfis/solos a humidade das diferentes amostras foram calculados com base nas percentagens volumétricas, por multiplicagao da humidade, em percentagens de peso, com a densidade aparente. Os resultados sao expressos em percentagem do volume total o que é mesmo em mm/dm. 1)
^omparando estes valores com o total da porosidade calculada (ver anexo 6) parece que quase todas as amostras possuem uma porosidade total menor que o volume total de humidade do solo saturado. Esta diferenga de volume dos poros varia de 0 a 15 % e pode ser explicada por uma diferenga de volume da amostra actual do solo a 100 cm3,. O volume, nos calculos, é de 100 cm3, igual ao volume do anel, mas na realidade, por dilatagao do solo no anel, o volume é mais do que
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Em geral os solos de Mafambisse possuem uma humidade elevada no estado de saturacao (pFO) com percentagens de humidade que variam de 55 a 75 % volumétricos. Excepcöes sao os perfis no campo 89, cuja textura é franco-(argilo)-arenosa. Valores elevados significam, que o volume das particulas do solo é baixo (25-45%) Também significa que o valor da.densidade aparente é baixo ao pF2.0.
A humidade (% volumétrica) da capacidade de campo (pF2) mostra ja, diferencas em relacao ao solo saturado, sendo mais notavel nos solos com uma textura leve e nas amostras de solo superficial. O horizonte superficial é o primeiro horizonte, que perde égua em certa quantidade, que permite a entrada de ar no solo. Isso nao se aplica para as amostras da camada intermediaria e do subsolo. Nestas camadas, a diferenca entre o pF2 e a humidade de solo saturado é de apenas uns por centos e é insuficiente para a entrada de ar no solo e consequentamente as raizes da cana nesta camada sofrem uma deficiência de oxigénio (ver a coluna "poros com ar a pF2, no anexo VI, pag 3 e 4) . Uma diferenca pequena em humidade entre a capacidade de campo e o solo saturado, significa também que apenas pouca agua é absorvida (ver a parte muito estreita da curva de pF, 'nos valores baixos da forca de retencao de agua) até cerca de pF2/ pF2.5, enquanto que a agua for absorvida em maior quantidades ès forcas de retencao mais elevadas, tal como entre pF3.0 e pF3.6. Quer dizer que relativamente muito agua no solo é retirada ès "succöes" elevadas e pouca égua é retirada as "succöes" baixas; as raïzës de cana-de-acucar precisam de aplicar elevados esforcos para absorver a humidade do solo. No trajecto da curva de retencao de agua, entre pFO e pF2.0, a perda de humidade é igual è contraccao do solo, com um aumento da densidade aparente (contraccao normal do solo). Os valores da humidade de pF2 e pF2.5 mostram poucas diferencas, e em muitos casos sao quase iguais, indicando que agua é bem retida com uma succao de 0.3 bar (pF2.5) e o solo tem só poucos, ou nao, poros com ar.
Somente alguns perfis de uma textura mais leve que a textura padrao, mostram uma certa diferenga entre a humidade de pF2 e pF2.5, resultando numa parte da porosidade cheia de ar. É uma diferenga importante entre os solos duma textura de argila leve e de argila pesada.
Apenas aos valores de pF3.6 (± 4 bar) encontram-se baixos
de 100 cm3 e é feita uma sob estimativa do volume total. Para tornar estes calculos, das amostras, mais exactós, é necessario medir individualmente os volumes e efectuar uma correcgao para cada amostra. Nao é hébito efectuar-se laboratorialmente, devido algumas objeccöes praticas.
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valores de humidade em comparagao ao pF2 e pF2.5. Sob estas succöes de pF2.5 a pF3.6 os solos perdem ainda mais agua (ver também a curva de pF média, na fig. 4), e o ar entra no solo. Issö é bem evidente na columa "poros com ar a pF3.6M (anexo 6). Geralmente a percentagem de ar é 10 % ou mais, e é considerado o valor mlnimo para um bom crescimento das culturas. Este valor é atingido a um valor de pF de 3.5 ou mais.
Referindo ao pF4.2 (ponto de emurchecimento) os valores de humidade situam-se acima dos 30%, com algumas*excepcöes, devido a textura ou compacidade da amostra. Notavel é que estes valores de humidade de pF4.2 sao elevados a muito elevados, com 30% ou mais de agua no solo nao disponivel para as culturas. O total de agua disponivel para as plantas é aquela égua que foi drenada entre os valores de pF2 (capacidade de campo) e o valor de pF4.2 (ponto de emurchecimento). A média desta quantidade de égua para os solos pesados varia entre 20% (solo superficial), 26% e 29% da humidade para a camada intermediéria e o subsolo respectivamente. Esses valores sao elevados, mas nao sao extraordinarios para os solos argilosos com argilas dilatéveis como os de Mafambisse.
Os valores significam que no solo superficial sao disponiveis 20 mm dè agua por decimetro de profundidade de solo (para uma camada de 30 cm isso é ja 60 mm) e para a camada intermediéria 26mm/dm profundidade de solo. Isso é a quantidade de agua entre a capacidade de campo e o ponto de emurchecimento. Na pratica uma rega ja devia ter tido lugar, porque a cultura sofre uma falta de humidade antes de atingir o ponto de emurchecimento e, consequentamente, uma diminuicao severa do rendimento.
Na literatura encontram-se diferentes opiniöes acerca do momento em que a cana-de-acucar tem que ser regada, variando de pF2.5 até pF3.3, mas nao foi possivel detectar em que tipos de solo foi testado. Para os solos arenosos e franco-arenosos este valor deveria ser próximo do valor da capacidade de campo mas, para os solos argilosos pesados o valor tem de ser mais elevado, provavelmente entre pF3.5 e pF3.8. Um factor muito importante é o curso da curva de pF. Na fig. 4 onde se encontra uma curva média dum numero, determinado de solos (ver também anexo 6). Em geral os solos de Mafambisse perdem muito mais humidade no trajecto da curva pF2 a pF3.7 que entre pFO e pF2, especialmente na camada intermediaria e o subsolo. Também, conforme o célculo, nao se encontra ar no subsolo nos valores de pF de 2.0 e 2.5. Nota-se que a percentagem dos poros preenchidos por ar no solo . superficial a pF2 é baixa e nula para a camada intermediaria e no subsolo (nao sao possiveis valores negativos ). Ver anexo 6, valores médios na üitima alinea da pagina 4. Somente ao pF3.6 a percentagem dos poros preenchidos de ar atingem valores superiores a 10%, o que geralmente é considerado
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como uma percentagem minima para as culturas. Valores mais baixos causam uma deficiência de oxigénio na zona radicular para urn maior numero das culturas. Issó indica que o ar entra principalmente na camada intermediaria e no subsolo entre pF 2.5 e pF3.6 e que, provavelmente a entrada do ar no subsolo em quantidades significantes acontece aos valores acima do pF3.0. Um certo grau de secagem do solo é um requisito para a entrada do ar no subsolo è a disponibilidade de oxigénio para as raizes. Sem ar no subsolo as raizes da cana também nao entram e o crescimento da cana sera raquitico.
Comparando os valores na coluna de "humidade de campo"(a humidade das amostras tiradas durante o trabalho de campo) no anexo & com os valores do pF2, pF2.5 e pF3.6, nota-se que os valores de humidade da camada intermediaria e do subsolo sao mais elevados do que os valores de pF2, indicando situacöes de saturacao no subsolo (o que compara também o volume total dos poros com a humidade de campo). Assim os solos superficiais têm valores de "humidade de campo" mais favoraveis na maioria dos perfis, devido a uma textura mais leve ("drenagera livre" p.e os perfis 6,7,8 e 9) e/ou falta de rega (deliberadamente) por algum tempo (maduragao de cana-de-acucar). Os valores dos diferentes perfis mostram uma diferenca em humidade entre pF2 e a "humidade de campo", resultando assim na presenca duma porosidade preenchida de ar de 10 % no solo superficial e alguns porcentos no subsolo. Como ja foi indicado, a percentagem dos poros preenchidos de ar é insuficiente para um bom crescimento da cultura.
Para tudo isso propöe-se regar a cana-de-agucar de Mafambisse quando a succao no solo atingir pelo menos pF3.6 a 3.7 (è humidade critica de solos, aproximadamente 4 bars). Pois, a cana sof re um certo atraso no crescimento, mas o crescimento sofre ainda mais, quando pouco ar é disponivel para as raizes da cana de-acucar no subsolo. É necessario determinar o ponto óptimo da curva entre a limitacao da falta de humidade e a limitacao da falta de ar/oxigénio na zona radicular. Isso pode-se determinar fazendo repetidos ensaios. É claro que a decisao sobre o momento de rega relacionado com a humidade de solo critica (voltar regar a qual succao/pF?) é uma decisao da gestao do canavial e directamente ligado a érea de maneio de agua e de solos.
Um outro ponto em favor duma rega ao ponto de "humidade critica" do solo (pF3.6) e praticada em intervalos de rega prolongados, é o facto de que os solos de Mafambisse ainda terem muita égua disponivel entre os pontos pF3.6 e pF4.2. Geralmente, é na ordem de 6 a 10% de volume do solo superficial e do subsolo respectivamente, significando, contudo, que é dificil ser absorvida esta agua pela cana. A égua ainda disponivel de ser absorvida é em total nos primeiros 50 cm do
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solo, 6*5 = 30 mm). Também com um pequeno engano de alguns dias por parte da rega aplicada, a cana nao sofre de repente uma falta de humidade. Issö é completamente diferente nos solos arenosos em que as culturas comecam a secar quando a forca de retencao de agua chega a pF3.6.
Mais um factor a considerar no calculo de égua dïsponivel é que, de forma geral, os solos nao drenam livremente (o que é essenciai, conforme a definigao da capacidade de campo, o pF2). Isso significa que os solos perdem agua mas nao atingem ès proprias capacidades de campó, que é o pF2, que tinha que ser atingido com uma drenagem livre. Depois duma rega em que o solo foi saturado, uma parte da agua é perdida muito lentamente e o solo nao atinge o pF2 em 2 ou 3 dias, mas fica a uma succao mais baixa, p.e. pFl.5. A cana-de-acucar, logo depois da rega, comeca a absorver a agua muito antes que a agua no solo esteja em equilibrio com a sucgao, composto por forcas de gravidade e de capilaridade ao pF2. Por isso nao se considera a agua disponivel no solo a partir da humidade de pF2.0, mas provavelmente de uma forma mais correcta num valor da capacidade de campo mais baixo do que pF2.0, p.e." pFl.5" (neste relatório é utilizado como indicagao). Na tabela de anexo 6, o valor de pF, indicado como" pFl.5" é calculado na base da média do solo saturado e o pF2.0. Na situacao actual isso é facil de determinar, amostrando o solo nos diferentes campos 2 ou 3 dias depois da règa e determinar as respectivas humidades.
A quantidade da agua disponivel entre este valor medio (pFl.5) e "o valor da humidade critica" (pF3.6) encontra-se para os solos argilosos pesados a uma humidade média de 18% de volume no solo superficial e 19% de volume na camada intermediéria (17.8 % e 19.6 % volumétrica da tabela no anexo 6 respectivamente ). Usando estes valores para um solo com um enraizamento até aos 60 cm (30 cm solo superficial e 30 cm de subsolo, como o minimo necessario), chega-se a um total de retencao de agua sobre esta profundidade de 111 mm entre o pFl.5 e pF3.6. Com uma evapotranspiracao maxima (ETo) de 6.3 mm por dia (cana com o dossel fechado no mês de Novembro, conforme a recomendagao do projecto de reabilitagao, Doré e Pitt, 1990), atinge-se a um intervalo entre as regas de 111/6.3 = 17.6 dias.
Neste raciociriio supöe-se um enraizamento de 60 cm de profundidade, o que actualmente nem sempre é atingido pela cana na maioria das obsërvagöes. Geralmente o enraizamento denso esté entre 40 e 50 cm de profundidade, diminuindo a agua disponivel até 82.5 mm num intervalo de 13 dias (ETo 6.3 mm/dia).
Actualmente é practicada uma rega por aspersao, de 5 horas a 7.2 mm/hr, um total de 36 mm com intervalos de 8 dias (correspondendo a uma ETo de 4.5 mm/dia).
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Observagöes no campo mostram que depois de 3 a 4 horas de rega por aspersao (22 a 29 mm), a agua acumula-se na superficie e comeca a escorrer das belgas (cambered beds) aos drenos superficiais de ambos lados. Isso indica que o solo esté saturado de égua depois de 3 a 4 horas de tempo, porque, em geral, a infiltracao nao parece ser um problema; a infiltragao é superior a dotacao de égua por aspercao por unidade de tempo (ver a infiltracao cap.4.2). O problema esta na baixa permeabilidade do subsolo conjuntamente com a elevada humidade do subsolo. Durante a rega, a agua nos poros do solo superficial percola muito lentamente para o subsolo, que ainda esta saturado com agua proveniente da rega anterior e em pouco tempo a capacidade de retengao de égua do solo superficial encontra-se lotada e a égua comeca a escorrer superficialmente. Neste caso conclui-se que o solo ainda nao se encontra pronto para ser regado. O solo ainda nao atingiu "a humidade critica" (pF3.6), porque a cultura ainda nao absorveu a quantidade de humidade do solo necessério para atingir oponto da humidade critica.
Resultados das determinagöes da humidade de campo (humidade actual encontrados no campo durante a amostragem) indicam que estës valores (humidade de campo) sao mais ou menos iguais a pF2.Ó e/ou pF2.5, exceptuando os campos abandonados/ pousios. Nestes campos, particularmente nos campos 37 e 87 (ver anexo VI) tem uma humidade de campo" que é mais ou menos igual a pF3.6 ou mesmo a um valor entre pF3.6 e pF4.2, o que neste caso ultrapassa o ponto de pF propicio para rega.
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Conclusöes e recomendagöes
1. A area da Acucareira de Mafambisse faz parte da planicie aluvionar do rio Pynguè. De uma maneira geral esta planicie do rio é composta por argilas pesadas, até a percentagem de 85 %, com uma drenagem natural muito ma. Por ultimo a area é salientada por muitos charcos e vales com agua estagnada. É recomendada a drenagem destas baixas naturais e utiliza-las para drenar o excesso de égua (chuva e rega) para os drenos principais jé existentes no canavial. Um levantamento topografico é indispensavel para uma projeccao correcta da rede de drenagem. Também é necessaria uma nivelacao dos campos para criar boas condicöes para uma drenagem externa. (quer dizer colocar o pendor só numa direcgao). Além disso é necessario dimensionar bem todos os drenos.
2. Em geral, a morfologia dos solos de Mafambisse é caracterizada pela presenga de tres horizontes/camadas numa profundidade de 1.20 m. A origem destes horizontes/camadas é provavelmente geogenética e, é um resultado do regime do rio e do nivel do mar. Os solos argilosos mostram algumas caracteristicas tlpicas como o feridilhamento muito claro no horizonte Ap (solo superficial). Exceptuando os poucos solos de textura arenosa.e franco arenosa, os solos mostram, comegando a partir dos ± 50- cm, muitas superficies de escorregamento bem claras, considerando-as como o resultado da dilatagao e da compactagao dos solos, caracteristicas nao muito boas. A mesma, pode sér considerada, com base nas caracteristicas de plasticidade e de pegajosidade, como desfavoraveis para os solos de Mafambisse, dando lugar a uma permeabilidade muito baixa e uma lavoura profunda muito dificil. Isso é confirmado pelas determinagöes feitas de conductividade hidraulica (valores de K) do subsolo.
3. Os valores da conductividade hidréulica (permeabilidade) obtidos, de uma forma geral, sao classificados como muito baixos para a camada intermediéria e o subsolo, chegando a serem menos que 1 cm/dia. Alguns valores de permeabilidade, nos solos de texturas mais leves, sao um pouco mais elevados, de 1 a 4 cm/dia, mas ainda sao classificados como valores baixos. Ha uma tendência dos solos em pousio possuirem uma melhor conductividade hidréulica, contudo, ainda é classificada como baixa. A conclusao deste facto é que a drenagem através do subsolo nao .é possivel para,a maioria dos solos, é demasiada lenta; ficando somente as opgöes de drenagem superficial (ver ponto 1). De maneiras que a permeabilidade do solo superficial, num estado hümido, é boa, devido a forte estrutura desta camada. É de salientar que a estrutura desta camada superficial é
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facilmente piorada, p.e. por lavouras ou cortes num estado molhado.
4. A infiltragao da agua no solo, como foi determinada através do infiltrometro duplo com uma lamina de agua de ± 10 cm, é bastante elevada. É de salientar que o métpdo de determinagao da infiltragao é muito diferente do método de rega por aspersao aplicada, resultando em valores de infiltragao sobre-estimados. A tendência dos resultados de infiltragao obtida é a seguirite: Os campos em pousio ou abandonados possuem uma infiltragao mais elevada, seguido pelos campos de cana-de-acucar virgens e depois pela infiltragao dos campos com cortes (canas-socas)." A diferenca entre os campos em pousio e os outros é estatisticamente significante (ver anexo 4).
Um factor importante para a infiltragao é a estrutura da camada superficial (camada aravel). A estrutura desta camada, num estado hümido a fresco é muito bem desenvolvida e com um fendilhamento forte. É claro que para estes solos argilosos, a boa estrutura do solo, têm influenciado positivamente os resultados de infiltragao. Com fim de limitar. a influência da estrutura do solo foram tratados da mesma maneira, considerando que os sitios' de observag^o no campo foram molhados um dia antes das determinagöes, excepto os campos 37,41 e 46.
A humidade do solo em relagao a estrutura e fendilhamento é variavel, e que é muito importante para o maneio de égua. Através' deste mameio de égua (p-e. deixar secar) podia-se estimular o fendilhamento e a formagao da estrutura, também no subsolo. Isto aumenta a permeabilidade do subsolo e pode melhorar a lixivagao dos sais do solo superficial para o subsolo. O desenvolvimento da estrutura no subsolo melhoraré a possibilidade de enraizamento e promovera a drenagem. Também deve ser memorizado que em geral os subsolos, incluindo as vezes, as camadas intermediérias sao moderadamente a fortemente sódicos. É um factor que influência negativamente a formagao da estrutura e a permeabilidade do solo (instabilidade da argila). Um melhoramento da estrutura por secagem do solo deve coincidir com um abaixamento da sodicidade, p.e por um aumento da concentragao de calcio na solugao do solo, através de aplicagao de gesso ou cal.
5. Além disso, para um melhoramento da estrutura é indispensavel que o solo mude a humidade das diferentes camadas. 0 solo tem de perder agua numa quantidade superior a sucgao da capacidade de campo (pF2), para atingir o estado da contracgao residual. (O ponto na curva de pF, onde o ar entra nas fendas). Quando este ponto se encontra perto do ponto da capacidade de campo esta é mais favorével para a estrutura. Uma maneira simples, para atingir este estado de contracgao
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residual, é quando as plantas, p.e. na forma duma cultura absorvem agua suficiente do solo na camada que comega a fazer fendas, até o ponto em que o solo fica com uma estrutura. As fendas e a estrutura também sao necessérios para garantir a presenga duma quantidade minima de ar no solo para o enraizamento.
O perlodo mais crïtico de deficiência de oxigénio é provavelmente na época das chuvas. Nesta época o meihor é ter a cultura num estado em que é capaz de absorver o méximo de humidade do solo (p.e uma cultura de cana-de-acucar num estado de elongacao e com um dossel fechado ou plantar uma cultura de cobertura). Nesta situacao o solo pode perder humidade rapidamente por transpiragao das plantas, também esta é uma particularidade muito importante, para o subsolo, com as consequencias jé referidas (desenvolvimento da estrutura).
6. As vezes o ciclo da cana-de-agucar acaba antes da época das chuvas e os troncos da cana sao desarraizados no mesmo periodo. Nao é recomendado deixar o campo sem cobertura vegetal durante a época de chuvas, porqüe o solo leva mais tempo para secar e a lavóura sera atrasada. Para a cultura de cobertura vegetal durante o periodo de chuvas é recomendado para experimentar p.e. Crotalaria juncea ou uma oütra cultura leguminosa com um enraizamento pr.ofundo. Esta cultura nao contribui somente para a fixagao do nitrogénio, mas pode produzir uma grande quantidade de biomassa, que contribue para a 'manutengao do nivel de matéria organica no solo. Para produzir esta quantidade de biomassa, as plantas precisam de transpirar um grande volume da humidade que é encontrada e absorvida do solo. A vantagem encontrada nesta cultura de cobertura é de proporcionar uma humidade próxima do ponto de humidade critica atingindo pouco tempo depois do término das chuvas.
Tudo isto é para se obter um solo com um fendilhamento nas camadas intermediérias e nos subsolos e ao mesmo tempo um certo desenvolvimento . duma estrutura mais favorével que é indispensavel para a entrada do ar nas camadas referidas e facilita o enraizamento. Sob esta situagao, a égua de rega pode entrar nestas camadas, e o solo dilata, como resultado do fechar das fendas e os macro-porps da estrutura, e um levantamento mïnimo da superficie do solo. As raizes nas camadas podem absorver égua e o solo contrair-se novamente como resultado da abertura das fendas e da entrada do ar. Este processo somente funciona quando o maneio de égua toma em consideragao os principios do processo acima referido ( méxima perda de égua com uma cultura de dossel fechada, no pousio Crotelaria juncea e uma rega a uma humidade de solo apropriada.
É recomendado que estes principios sejam praticados cada vez
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que a agua de rega é aplicada ès culturas. Era primeiro lugar isso tem que ser testadö a uma escala experimental em diferentes campos para afinar o método as circunstancias locais. É necessario aplicar suficiente agua no campo para remolhar o solo completamente; isso é feito normalmente em Mafambisse. Depois nao se deve voltar com a rega num intervalo fixado, como é agora practicada, mas esperar até que o solo tenha uma humidade que confina com o pF3.6 aproximadamente, até p.e 50 cm de profundidade. Este pF é escolhido para garantir um volume de 10% ou mais de ar no solo. A. este valor de pF, nos solos argilosos pesados, ha ainda suficiente agua disponivel para a cultura de cana de acucar.
7. A humidade disponivel para uma cultura é calculada entre a capacidade de campo (no caso de Mafambisse pFl.5, ver 4.4) e o ponto da "humidade de solo critica" (pF3.6) duma curva média de pF dos solos muito argilosos (ver anexo 6). As percentagens de humidade disponivel sao 17.8 mm/dm para a camada superficial de 30 cm e, 19.6 mm/dm para a camada intermedi&ria de 20 cm, num total de 92.6 mm disponivel em 50 cm de profundidade . Com uma ETo méximo de 6.3 mm/dia o que significa um intervalo de rega de 14 dias. Num periodo em que a evapotranspiragao é muito menor (épóca seca) p.e. 3.5 mm, é atingido um intervalo de rega de 26 dias.1 Tudo isso sob condicao dum pF de 3.6, a humidade de solo critica.
8. Como ja foi indicado na parte das caracteristicas fisicas, também a sodicidade dos subsolos contribui para as propriedades fisicas' desfavoraveis. A sodicidade contribue particularmente para umarma estrutura e baixa permeabilidade. Quase todos os perfis de textura argilosa, possuem um subsolo sódico (mais do que 15% PST ou o complexo de troca catiónico tem mais do que 50% de sódio mais magnésio trocével). A sodicidade classifica-se, tentativamente para a cana-de-acucar como nao apta, quando a PST é mais do que 20%; marginalmente apta cojn a PST entre 15 e 20% na zona de enraizamento (Landon, J., Ed, 1984). Na base desta sodicidade classificam-se os solos de Mafambisse como moderadamente a marginalmente aptos. . Teoricamente pode-se melhorar as camadas sódicas com uma aplicacao de gesso (CaS04. 2H20) e melhorar também a relacao entre cólcio/magnésio. Na prótica, é de supor que a reaccao do gesso sera muito lenta por razoes de permeabilidade muito baixa.
9. É tïpico para estes solos que a salinidade do solo é ligada a sodicidade encontrada na mesma camada, significando isso que nao é o resultado duma salinizacao secundaria, mas provavelmente originada pelos processos de sedimentagao. A salinidade, em geral, nao é muito limitante, somente em algumas amostras do subsolo que tinham teores moderadamente salgados. Do outro lado, a cana-de-acucar é muito sensivel è sais e
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diminui logo em rendimento, quando a conductividade eléctrica (CEe) é superior a 2 mS/cm na zona de enraizamento. Os solos, tomando em conta somehte a salinidade actual, mostrara apenas ligeiras limitacöes para a cana-de-acucar.
10. De forma geral, os teores de fósforo no solo superficial, determinado com base no método de Olson, sao baixos a médios, e baixos no subsolo. Com base nestes niveis, as culturas precisam, durante a plantacao, duma adubacao fosfatada e talvez também depois de cada corte, dependendo da estratégia da gestao do canavial. A quantidade de adubo a aplicar, depende muito da exigencia de cultura, do nlvel do rendimento e da aplicacao feita anteriormente.
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O BIBLIOGRAFIA
Adam, M. (Ed.)/ 1988. Proceedings of the International Symposium on Solonetz Soils, Osijek, Yugoslavia.
Beernaert, F, 1990, Métodos simples e précticos para avaliar dados de analises de perfis de solos, Documento Interno, INIA, Maputo.
Doré and Pitt, 1990, Mafambisse rehabilition project, documento interno, pag. Rl a R12.
Euroconsult, 1989, Agricultural Compendium for Rural Development in Tropics and Subtropics, Elsevier Sci. Publ., Amsterdam
FAO-Unesco, 1988, 'soil map of the world, Revised Legend, FAO, Rome
Fernandes, J.F, 1967, Solos do Baixo-Pünguè, Aptidao para_o regadio, Comunicacao 3, HAM, Maputo.
Koorevaar, P, Menelik, G. and Dirksen, C.,1983, Elements of Soil Physics, Developments in Soil Science 13, Elsevier Sci. Publ., Amsterdam
U.S. Salinity Lab. Staff, 1969, Diagnosis and Improvemeht of Saline and Alkali Soils, Handbook 60, USDA, Washington.
Van Keulen, H. and Wolf,J. (eds), 1986, Modelling of agricultural production: weather, soils and crops. Pudoc, Wageningen.
Zadrazil, H.W, 1971, A rega por aspersao na Acucareira de Mocambique. Consideragöes cientificas e practicas. Agronomia Mocambicana, Vol.5, no 4, HAM, Maputo.
Zadrazil, H.W, 1973, Estudo sobre problemas de drenagem e salinidade na Acucareira de Mocambique, Agronomia Mocambicana, Jornadas acucareiras de Mocambique, Numero especial, HAM, Maputo.
