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Increased drainage effects on soil properties and water quality

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A drenagem agrícola causa alterações mais profundas e rápidas no solo do que se supunha anteriormente

Os ciclos da matéria orgânica, dos nutrientes e dos poluentes presentes no solo são afetados pelos minerais. O estudo da drenagem agrícola do projeto IDESoWa contesta a suposta estabilidade destes minerais, sugerindo que as mudanças dos ciclos poderão ocorrer mais rapidamente do que se pensava.

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Além de armazenarem carbono, os solos também funcionam como sistemas de filtração, mantendo limpas as águas superficiais e subterrâneas. As partículas minerais do solo (como a argila) são cruciais para a adsorção e a estabilização da matéria orgânica e dos nutrientes (como os fosfatos) e podem também reduzir a toxicidade dos pesticidas. Um estudo de 2008 detetou uma perda significativa de partículas minerais junto às estruturas de drenagem apenas 16 anos após a instalação. Anteriormente, considerava-se que tais alterações teriam lugar séculos ou milénios após a instalação. Apesar destas conclusões, o estudo só foi replicado após o projeto IDESoWa (Increased drainage effects on soil properties and water quality), financiado pela UE, se ter proposto investigar, pela primeira vez, a forma como as alterações da composição mineral dos solos afetam os ciclos da matéria orgânica e dos nutrientes. À semelhança do estudo realizado em 2008, o projeto IDESoWa constatou a perda de partículas de argila junto às estruturas de drenagem. «É necessário reavaliar o pressuposto de que as condições minerais do solo se mantêm estáticas durante o período de uma vida humana», explica Antra Boča, bolseira de investigação no âmbito do programa Ações Marie Skłodowska-Curie da Universidade de Ciências da Vida e Tecnologias da Letónia, que organiza o projeto.

Drenagem agrícola e evolução do solo

As técnicas de gestão da água do solo, como os sistemas de drenagem subsuperficial, podem alterar os processos do solo. No entanto, surpreendentemente, existem poucos estudos sobre o efeito das atividades humanas na composição mineral do solo. Para saber mais sobre o efeito da drenagem agrícola nos processos do solo, a equipa do IDESoWa abriu poços perpendiculares às condutas de drenagem em três situações diferentes de utilização do solo, a saber: solo argilolimoso sob agricultura de lavoura e pastagem formada em sedimentos aluviais glaciários, e solo francolimoso sob agricultura de plantio direto formado em sedimentos lacustres glaciários. Os investigadores recolheram amostras de solo a diferentes distâncias da estrutura de drenagem. O solo mais afastado apresenta condições de saturação de água mais semelhantes às verificadas antes da instalação do dreno, permitindo uma comparação entre solos inalterados e solos alterados. Foram recolhidas amostras de solo até à profundidade dos drenos, aproximadamente um metro, para determinar a sua composição mineral, bem como a capacidade de adsorção de fósforo, a estabilidade do carbono orgânico e o ciclo do azoto. «Embora a pandemia tenha atrasado alguns dados, já temos resultados interessantes. Concluímos que 40 anos de drenagem subsuperficial podem alterar a composição mineral dos solos de forma tão substancial que se torna evidente até mesmo em materiais tão heterogéneos como os tilitos glaciários», refere Boča. De forma algo desconcertante, a equipa constatou que a concentração de ferro total não se alterava em função da distância até ao dreno, contrariamente ao que acontecia com a argila. «Como o ferro está estreitamente associado às partículas de argila, seria de esperar uma perda semelhante à da argila . Além disso, as diferentes condições de redução-oxidação no solo a diferentes distâncias do dreno também deverão afetar a mobilidade do ferro. O solo mais próximo do dreno sofre geralmente menos depleção de oxigénio, uma vez que a água é rapidamente drenada, ao passo que o solo mais afastado sofre depleção de oxigénio devido a uma maior probabilidade de saturação de água», continua Boča. Para dar seguimento a esta questão, a equipa pretende estudar diferentes formas de ferro, já que a atual conclusão parece não ter lógica. «Tendo em conta a importância do ferro para o ciclo dos nutrientes e da matéria orgânica, é importante compreendermos o que está a acontecer», acrescenta Boča.

Gestão sustentável do solo

Os minerais são a espinha dorsal dos solos e afetam muitos processos biológicos e químicos. A compreensão das alterações causadas pelas instalações de drenagem subsuperficial ajudará a incorporar serviços ecossistémicos, tais como o armazenamento de matéria orgânica do solo e a filtragem de nutrientes/pesticidas, nas práticas agrícolas. «Quando todos os dados tiverem sido analisados, os resultados poderão ajudar a melhorar as práticas de gestão dos solos sujeitos a drenagem artificial, que são prevalentes em muitos países europeus», observa Boča. Os trabalhos futuros analisarão em que medida as alterações da mineralogia do solo afetam a toxicidade dos pesticidas. Este trabalho será realizado em campos com sistemas de drenagem controlados (em que a água é deixada no solo durante mais tempo) e não controlados. Os dois sistemas criam diferentes condições de redução-oxidação para a meteorização e alterações dos minerais, o que provavelmente também afeta as interações entre os minerais e os pesticidas presentes no solo.

Keywords

IDESoWa, drenagem, água, matéria orgânica, nutrientes, poluentes, solos, minerais, argila, ferro, pesticidas

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