Irrigation and sustainability of soil and water resources in the area irrigation district of baixo Acarau-Dibau-Ceará

AQUINO, Deodato do Nascimento. Irrigação e sustentabilidade dos recursos solo e água na área do distrito de irrigação baixo Acaraú-Dibau-Ceará. 2007. 121 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2007.Irrigation is an essential input that has enhanced, substantially, food production and has improved economic development in arid regions. Irrigation, also, has generated negative impacts to the environment and to human health. The aim of this work was to quantify and qualify the irrigation impacts and of the climatic seasonality over soil and water resource in Irrigated District of Baixo Acaraú, Ceará, Brazil. Ten points spread out over the studied area were selected as monitoring stations. Two of them were sited in irrigated fields. Samples were collected monthly from Dezember/2003 to November/2005, November/2006, March and May/2007. The samples were analyzed for: pH, electrical conductivity (EC), Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3 -, PO4 -2, Cl-, NH4 +, NO3 -, SO4 -2 and Sodium Adsorption Ratio (SAR). Soil samples were collected in two different types of land use: irrigated field and uncultivated area field. Soils samples were taken for each 50 cm until water table (7 m) was reached, during wet and irrigation seasons. Multivariate statistical method, cluster analysis, was applied to classify the shallow wells inte similar groups in relation to water quality. To identify spacial variability of Na+, Cl-, CE, PO4 -2 e NO3 - in the water table it was used a GIS platform and the software: Global Mapper 5.0, ArcGis 9.1. The geostatistic process was performed using the Surfer 7.0. According to the results the highest values of changeable bases (Ca2+, Mg2+, Na+ e K+), Cl-, SAR AND NO3 - were presented in the water of P1 (sample station 1). These values were over the acceptable limit of Class 1 defined by CONAMA (Resolution 357/05). The analyzed variables showed a high spacial variability and a low temporal variability. The used soil management in the irrigated field, where shallow wells (P3 and P4) were sited, is not contributing to the contamination or water table by salts, yet. Also, the results show have that irrigation caused the groundwater concentration of NO3–N to increase from 1.52 to 19.3 mg L-1, thereby, exceeding the standards of the World Health Organization (WHO).A irrigação se constitui em um importante fator que contribui para a segurança alimentar e possibilita o desenvolvimento econômico de muitas regiões, principalmente áridas e semi-áridas. Entretanto, se não manejar adequadamente poderá vir a acarretar danos irreversíveis ao meio ambiente com potenciais riscos à saúde humana. Este trabalho teve por objetivo quantificar e qualificar o efeito da irrigação e da sazonalidade climática nos recursos solo e água do Distrito Irrigado do Baixo Acaraú – DIBAU, Ceará. Foram selecionados 10 poços rasos como estações de coletas de água, dos quais 2 (dois) estão inseridos no perímetro de irrigação. As coletas de água foram realizadas mensalmente de dezembro de 2003 a novembro de 2005, novembro de 2006, março e maio de 2007. As análises químicas foram realizadas no Laboratório de Solo e Água da EMBRAPA Agroindústria Tropical. Foram analisados: pH, CEa, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3 -, PPO4 -, Cl -, NH4 +, NO3 -, SO4 -2 e RAS. As coletas de solo foram efetuadas em 2 pontos amostrais inseridos nas imediações de dois dos 10 poços estudados, ambas coletadas no período seco e chuvoso, a cada 50 cm de profundidade da superfície até a zona de saturação do lençol freático. Para se classificar os poços em grupos de categorias semelhantes quanto à qualidade da água empregou-se a técnica de estatística multivariada, analise de agrupamento, empregando-se o pacote estatístico SPSS 13.0. Empregou-se também a plataforma SIG e os softwares: Global Mapper 5.0, ArcGis 9.1 e o Surfer 7.0 no processamento da geoestatística para determinação da variabilidade espacial do Na+, Cl-, CE, P-PO4 - e NO3 - na água do lençol freático; como também para determinação da direção da linha de fluxo do lençol freático. Pelos resultados obtidos,verifica-se que as águas do P1(Alparcatas) destacam-se por apresentar os valores mais elevados das bases trocáveis (Ca2+, Mg2+, Na+ e K+), Cl-, RAS e NO3-, concentrações sempre acima dos limites máximos aceitáveis para Classe 1 da Resolução 357/05 do CONAMA. Ocorreu uma grande variabilidade espacial entre os poços estudados para as variáveis analisadas, ademais não se observou variabilidade temporal. O manejo praticado nos solos onde estão inseridos os poços P4 e P5, perímetro irrigado, por ainda não estarem contribuindo com a contaminação de sais na água do lençol freático do DIBAU. Já se percebe um aumento preocupante dos teores de nitrato nas águas dos poços influenciados pela agricultura irrigada (P4 e P5), excedendo significativamente aos limites máximos aceitáveis pela Resolução 357/05 e pela Portaria 518/2004 para consumo humano