Investigação das propriedades de hidrogéis para melhorar a retenção de umidade em solos de regiões áridas no sul do Cazaquistão

Este estudo comparou os efeitos de dois hidrogéis superabsorventes (poliacrilamida (PAH) e um compósito de amido-acrilamida-caulim (SAKH)) com os de práticas convencionais de economia de água (cobertura morta e irrigação por gotejamento) nas propriedades hidráulicas do solo, no crescimento das plantas e na produtividade de grãos e sementes de arroz, trigo e cártamo em condições áridas no sul do Cazaquistão. Uma experiência de campo foi conduzida em 2024, utilizando um delineamento em blocos casualizados com cinco tratamentos. Os efeitos dos tratamentos foram altamente significativos em todas as variáveis ​​medidas (p < 0,001). A PAH (0,5%) produziu as melhorias mais significativas no desempenho hidráulico do solo, aumentando a retenção de água em 23,6-23,8% e a profundidade de infiltração em 27%, em comparação com o controle. Esse tratamento resultou também no maior teor de água disponível (até 18,13 mm) e apresentou um desempenho significativamente superior tanto à cobertura morta como à irrigação por gotejamento. O SAKH e a irrigação por gotejamento apresentaram efeitos intermediários, enquanto a cobertura morta não diferiu significativamente do controle para a maioria dos parâmetros hidráulicos. O crescimento das plantas e as respostas de produtividade foram específicos para cada cultura, mas a classificação dos tratamentos manteve-se consistente. Em todas as culturas, a PAH produziu o maior aumento de produtividade (+10,25 unidades), seguida pelo SAKH (+5,23), pela irrigação por gotejamento (+4,13) e pela cobertura morta (+2,79). Um modelo de regressão linear múltipla, incorporando a retenção de água no solo e a profundidade de infiltração, explicou 92% da variação da produtividade (R² = 0,92, p < 0,001), demonstrando que as propriedades hidráulicas do solo predizem fortemente a produtividade da cultura. No geral, os hidrogéis, particularmente a PAH, revelaram-se mais eficazes do que as práticas convencionais de economia de água na melhoria da disponibilidade de água no solo e no desempenho da cultura. Isso indica o seu elevado potencial para aumentar a eficiência do uso da água em agroecossistemas áridos.

Palavras-chave:
polímeros superabsorventes; tecnologias de economia de água; capacidade de retenção de água no solo; irrigação por gotejamento; cobertura morta com palha; produtividade de grãos; agricultura semiárida