Chemical changes in argisols under irrigated grape production in the central São Francisco river valley, Brazil

Heck, R. J.; Tiessen, H.; Santos, M. C.; Salcedo, I. H.; Alves, R. J. T.

doi:10.1590/S0100-06832002000100020

Abstracts

This study compares the chemical composition of the solution and exchange complex of soil in a 3-year-old irrigated vineyard (Vitis vinifera L., Red Globe cultivar) with that of adjacent clearing in the native hyperxerophyllic 'caatinga' vegetation. The soils are classified as Plinthic Eutrophic Red-Yellow Argisol; according to Soil Taxonomy they are isohyperthermic Plinthustalfs. Detailed physiographic characterization revealed an impermeable gravel and cobble covering the crystalline rocks; the relief of this layer was more undulating than the level surface. Significant higher concentrations of extractable Na, K, Mg and Ca were observed within the vineyard. Lower soil acidity, higher Ca/Mg ratios, as well as lower sodium adsorption and Na/K ratios reflected additions of dolomitic lime, superphosphate and K-bearing fertilizers. As the water of the São Francisco River is of good quality for irrigation (C1S1), the increases in Na were primarily attributed to capillary rise from the saline groundwater table. None of the soil in the study area was found to be sodic. About 62% of the vineyard had an Ap horizon with salinity levels above 1.5dSm-1 (considered detrimental for grape production); according to average values for this horizon, a potential 13% reduction in grape production was predicted. Differences in chemical composition in function of distance to the collector canals were observed in the clearing, but not in the vineyard. The influence of differences in the elevations of the surface and impermeable layers, as well as pediment thickness, was generally weaker under irrigation. Under irrigation, soil moisture was greater in points of convergent surface waterflow; the effect of surface curvature on chemical properties, though less consistent, was also stronger in the vineyard.

vineyard; physiography; moisture content; exchangeable cations; electrical conductivity; soluble cations; sodicity; acidity

O estudo compara a composição química da solução e o complexo de troca catiônica de Argissolos Vermelho-Amarelos eutróficos plínticos (isohyperthermic Plinthustalf em Soil Taxonomy) com cultura irrigada de uva (Vitis vinifera L., cultivar "Red Globe"), com solos similares de área contígua, desmatada de sua vegetação natural de caatinga hiperxerófila. Levantamento fisiográfico da área caracterizou os relevos de superfície e subsuperfície e as condições de microvariações em direcionamento e curvaturas do relevo superficial. O relevo subsuperficial, mais ondulado que o de superfície, é definido pela oscilação de camada impermeável com espessura variável, constituída de cascalhos e calhaus de quartzo, base do pedimento que recobre o embasamento cristalino na região. O efeito das curvaturas do relevo superficial foi evidente na maior umidade do solo da área irrigada e menos consistente em suas propriedades químicas. Grande parte dos acréscimos observados nos teores de Ca, Mg e K, extraídos por NH4Cl, foi atribuída ao manejo dos solos com irrigação, fertilizações e corretivos; acréscimos nos teores de Na indicam ascensão capilar de água do lençol freático à razão aproximada anual de 60Lm-2. Não foram detectados teores críticos de sódio, mas foram observados horizontes salinos, empecialmente nos Ap, estimando-se que devem contribuir para um decréscimo de cerca de 13% no potencial produtivo de uvas. Decréscimos em acidez dos solos e acréscimos nas razões Ca/Mg refletiram adições de calcário dolomítico e fertilizantes fosfatados. Foram, também, observadas variações em propriedades dos solos conforme a distância para o canal de drenagem, atribuídas à deposição de detritos durante escavações deste canal.

videira; fisiografia; umidade do solo; cations trocáveis; condutividade elétrica; cátions solúveis; sodicidade; acidez

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

Chemical changes in argisols under irrigated grape production in the central São Francisco river valley, Brazil(¹ (1 ) Financiado pelo convênio UFRPE/UofS/CIDA e apresentado no XXV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Viçosa, 1995. )

Mudanças químicas em argissolos sob viticultura irrigada no vale do médio rio São Francisco

R. J. Heck^I; H. Tiessen^II; M. C. Santos^III; I. H. Salcedo^IV; R. J. T. Alves^V

^IProfessor Assistente, University of Guelph, Guelph (ON), N1G 2W1, Canada

^IIProfessor, University of Saskatchewan, 51 Campus Drive, Saskatoon (SK), S7N 5A8, Canada

^IIIProfessor Adjunto da Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE. Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, CEP 52171-900 Recife (PE)

^IVProfessor Titular da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE. Rua Luiz Guimarães 326, CEP 52061-000 Recife (PE). Bolsista do CNPq

^VMestrando em Agronomia, UFRPE

SUMMARY

This study compares the chemical composition of the solution and exchange complex of soil in a 3-year-old irrigated vineyard (Vitis vinifera L., Red Globe cultivar) with that of adjacent clearing in the native hyperxerophyllic 'caatinga' vegetation. The soils are classified as Plinthic Eutrophic Red-Yellow Argisol; according to Soil Taxonomy they are isohyperthermic Plinthustalfs. Detailed physiographic characterization revealed an impermeable gravel and cobble covering the crystalline rocks; the relief of this layer was more undulating than the level surface. Significant higher concentrations of extractable Na, K, Mg and Ca were observed within the vineyard. Lower soil acidity, higher Ca/Mg ratios, as well as lower sodium adsorption and Na/K ratios reflected additions of dolomitic lime, superphosphate and K-bearing fertilizers. As the water of the São Francisco River is of good quality for irrigation (C1S1), the increases in Na were primarily attributed to capillary rise from the saline groundwater table. None of the soil in the study area was found to be sodic. About 62% of the vineyard had an Ap horizon with salinity levels above 1.5dSm^-1 (considered detrimental for grape production); according to average values for this horizon, a potential 13% reduction in grape production was predicted. Differences in chemical composition in function of distance to the collector canals were observed in the clearing, but not in the vineyard. The influence of differences in the elevations of the surface and impermeable layers, as well as pediment thickness, was generally weaker under irrigation. Under irrigation, soil moisture was greater in points of convergent surface waterflow; the effect of surface curvature on chemical properties, though less consistent, was also stronger in the vineyard.

Index terms: vineyard, physiography, moisture content, exchangeable cations, electrical conductivity, soluble cations, sodicity, acidity.

RESUMO

O estudo compara a composição química da solução e o complexo de troca catiônica de Argissolos Vermelho-Amarelos eutróficos plínticos (isohyperthermic Plinthustalf em Soil Taxonomy) com cultura irrigada de uva (Vitis vinifera L., cultivar "Red Globe"), com solos similares de área contígua, desmatada de sua vegetação natural de caatinga hiperxerófila. Levantamento fisiográfico da área caracterizou os relevos de superfície e subsuperfície e as condições de microvariações em direcionamento e curvaturas do relevo superficial. O relevo subsuperficial, mais ondulado que o de superfície, é definido pela oscilação de camada impermeável com espessura variável, constituída de cascalhos e calhaus de quartzo, base do pedimento que recobre o embasamento cristalino na região. O efeito das curvaturas do relevo superficial foi evidente na maior umidade do solo da área irrigada e menos consistente em suas propriedades químicas. Grande parte dos acréscimos observados nos teores de Ca, Mg e K, extraídos por NH₄Cl, foi atribuída ao manejo dos solos com irrigação, fertilizações e corretivos; acréscimos nos teores de Na indicam ascensão capilar de água do lençol freático à razão aproximada anual de 60Lm^-2. Não foram detectados teores críticos de sódio, mas foram observados horizontes salinos, empecialmente nos Ap, estimando-se que devem contribuir para um decréscimo de cerca de 13% no potencial produtivo de uvas. Decréscimos em acidez dos solos e acréscimos nas razões Ca/Mg refletiram adições de calcário dolomítico e fertilizantes fosfatados. Foram, também, observadas variações em propriedades dos solos conforme a distância para o canal de drenagem, atribuídas à deposição de detritos durante escavações deste canal.

Termos de indexação: videira, fisiografia, umidade do solo, cations trocáveis, condutividade elétrica, cátions solúveis, sodicidade, acidez.

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LITERATURE CITED

Recebido para publicação em março de 1999

Aprovado em julho de 2001

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(1

) Financiado pelo convênio UFRPE/UofS/CIDA e apresentado no XXV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, Viçosa, 1995.

Publication Dates

Publication in this collection
30 Sept 2014
Date of issue
Mar 2002

History

Accepted
July 2001
Received
Mar 1999

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ALVES, R.J.T. Efeito do cultivo e da irrigação na variabilidade espacial de bases trocáveis em dois solos Podzólicos de Pernambuco. Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1997. 71p. (Tese de Mestrado)

[2] BECKIE, H.J.; MOULIN, A.P. & PENNOCK, D.J. Strategies for variable rate nitrogen fertilization in hummocky terrrain. Can. J. Soil Sci., 77:589-595, 1997.

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[7] EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileira de classificacão de solos. Rio de Janeiro, 1999. 412p.

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[14] MACGRIDZO. Gridding, contouring and base map plotting software for the macintosh. Version 3.04. Rockware, 1990.

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[21] RICHARDS, L.A. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Washington, USA, Salinity Laboratory, 1954. 160p.

[22] SANTOS M.C., HECK R.J. & TIESSEN H. Variability of Texture and Water Retention in Irrigated Argisols in the Central São Francisco Valley, Brazil. R. Bras. Ci. Solo, 2001. (em composição)

[23] SOIL SURVEY STAFF. Keys to soil taxonomy. 8.ed. Washington, USDA-NRCS, 1998. 327p.

[24] SOUTO MAIOR, F.C. Podzólicos plínticos e os efeitos do cultivo de uva com irrigação no sub-médio São Francisco. Recife, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 1996. 107p. (Tese de Mestrado)

[25] STATVIEW SE+ GRAPHICS. The Solution for data analysis and presentation graphics. Version 1.03. Berkley, Abacus Concepts, 1988.