NUTRIENTES E SOLO

Apostila Tecnica

www.adaptasertao.net

INTRODUÇÃO

1

agricultura traz ensinamentos milenares de cultivo respeitando o meio ambiente e produzindo alimento através dos tempos. Com o advento da Revolução Verde, na década de 1950, o Amelhoramento genético, os adubos químicos altamente solúveis e os agrotóxicos mudaram o

aspecto da agricultura, implantando as monoculturas, ignorando o conhecimento adquirido e criando dependência dos agricultores de produtos químicos.

Nos países mais industrializados há uma diminuição significativa no uso de agrotóxicos, sem que haja redução da produção de alimentos, enquanto que em paises como o Brasil, cuja economia está se expandindo rapidamente, o consumo de agrotóxicos, de sementes transgênicas e melhoradas e de fertilizantes químicos estão em processo de aumento contínuo. Vários estudos mostram que isso causa sérios impactos ambientais como poluição das águas superficiais e subterrâneas e desequilíbrios no ecossistema, aumenta o numero das fontes de toxicidade aguda e carcinogenicidade para os seres humanos, cria maior dependência de insumos externos e pode aumentar o risco de endividamento dos agricultores. No 2008, o Brasil chegou ser o primeiro pais do mundo em termos de volume de compra de agrotóxicos. Hoje, cerca de 400 mil agricultores brasileiros tem contaminação aguda ou semi-aguda por agrotóxicos, sem contar a população que compra os alimentos contaminados.

Em movimento contrário a esse circulo vicioso, vem a agricultura orgânica, que dá importância a relação entre o ser humano e o meio ambiente, para obter uma produção agrícola com o menor impacto possível. O primeiro ponto da agricultura orgânica é o agricultor e seu núcleo familiar, pois sem a conscientização do agente principal, nada acontecerá. Em seguida ela busca o conhecimento e a produção de insumos de forma local, para tornar o produtor independente de insumos externos e principalmente de origem química. O terceiro ponto é a relação do agricultor e do cultivo com o meio ambiente, representado pelo convívio com a diversidade da flora e da fauna e para manter um ecossistema saudável e equilibrado.

Quando nos propomos a trabalhar com uma agricultura que visa a harmonia do ecossistema precisamos olhar a propriedade como um único ambiente e interligar todos os recursos disponíveis de forma equilibrada: mão-de-obra, água, energia, criação de animais, restos vegetais e resíduos de animais que podem ser transformado em insumo para o cultivo, comercialização. Desta forma, devem ser preconizadas boas práticas de cultivo: utilização de fertilizantes orgânicos, utilização de caldas orgânicas e controle biológico, manutenção na propriedade de outras espécies vegetais e animais diferentes daquelas de interesse econômico, manutenção de vegetação nas fontes de água e beira de rios, revolvimento mínimo do solo no preparo, plantio em nível para evitar erosão, quebra vento, cordão de contorno, área de refúgio, rotação de culturas, consorciação de culturas.

Os nutrientes no solo e a nutrição da planta são dois aspectos fundamentais para garantir uma produção orgânica de qualidade porque grupam e ligam todas as outras funções que foram mencionadas acima. Todo processo vital dos organismos vivos, sejam eles vegetais ou animais, está na dependência da satisfação das necessidades primarias. Porém, a planta será atacado somente quando seu estado bioquímico, determinado pela natureza e pelo teor de substâncias nutritivas conteúdas no solo e que podem ser absorvidas pela planta, corresponder às exigências tróficas (de alimentação) da praga ou do patógeno em questão. Os fertilizantes sintéticos e os agrotóxicos proporcionam este desequilíbrio. Os princípios da agricultura orgânica ajudam manter o solo vivo, nutrindo a planta com equilíbrio e em um ecossistema funcional que propicia a criação de plantas mais resistentes e saudáveis. Este manual é para os

técnicos e agricultores que querem aprofundar o próprio conhecimento sobre os nutrientes no solo.

Adapta Sertão visa disseminar um modelo de expansão da agricultura familiar que se baseia no uso eficiente dos

recursos hídricos e naturais locais para uma produção de pequena escala orgânica e sustentável do ponto de vista

social, econômico e ambiental e resiliente a mudança climática e suas conseqüências.

DEFINIÇÃO

IMPORTÂNCIA DO SOLO

PROCESSO DE FORMAÇÃO DO SOLO

2

agricultura orgânica vê o solo como o centro de todo o processo produtivo, valorizando-o como recurso-chave. Desta forma, o manejo orgânico prioriza práticas que proporcionem a Amanutenção e a melhoria da qualidade do solo com o decorrer do tempo, recomendando

práticas de conservação, que priorizam as fontes orgânicas de nutrientes. Assim, o solo ideal seria um solo naturalmente fértil, rico principalmente em cálcio, magnésio, fósforo e potássio disponíveis, com matéria-orgânica e com intensa atividade de microorganismos - em equilíbrio, um SOLO VIVO.

O solo é a “pele” do planeta e é também chamado de “terra”. Ele é o resultado da ação do clima, do relevo e dos organismos sobre as rochas expostas na superfície do planeta. Esse conjunto de reações químicas e ações físicas sob ação do clima se chama intemperismo. Essas rochas vão sofrendo transformações com o tempo e o solo vai sendo formado aos poucos.

Figura 1 Fatores de formação do solo

O processo de formação do solo ocorre de baixo para cima. À medida que o material de origem (a rocha) vai sendo desintegrado e transformado pela ação do intemperismo, vão sendo depositadas camadas, que também vão se transformando com o tempo e dando origem a novas camadas. Já os solos localizados nos vales, nas margens dos rios e lagos, por estarem em locais baixos podem ser formados pela deposição de materiais, muitas vezes já transformados, e que vêm das partes de declives ou topografias mais altas.

O solo é importante para planta porque através de varias ações químicas, físicas e biológicas, cria um ambiente apto a transformar as rochas e sais minerais em nutrientes e com uma concentração e velocidade para disponibilizar-los adequada a absorção pelas plantas. O solo é também um reservatório para armazenar água e a base para fixação do sistema radicular da planta.

São necessários cerca de 400 anos para que 1 cm de solo seja formado!

RELEVO

PROCESSOS

TEMPO

CLIMA - ORGANISMOS

ROCHA

SOLO

O FUNCIONAMENTO DO METABOLISMO DE NUTRIENTES NA PLANTA

Na figuras 3, observa-se um processo generalizado de formação do solo. A camada ou horizonte A é o solo agricultável, fértil e rico em matéria-orgânica, etapa final do processo de transformação de rocha em solo. Essa camada tem uma profundidade máxima geralmente de 30 centímetros. No horizonte B, que possui cor e textura (ou seja tamanho e forma das partículas do solo) diferentes do A, pode ainda haver rocha em processo de transformação. A profundidade media do horizonte B varia entre 30 centímetros e alguns metros. Mais abaixo está o horizonte C de profundidade de até 30 metros ou mais que não faz parte do solo propriamente dito. Este horizonte é formado por rochas que começaram a se alterar, mas ainda não foram completamente transformadas. A altura, a cor e a composição de cada horizonte depende da presença de vários elementos como ferro hidratado, dos teores de cálcio, óxido de silício e de matéria orgânica. A cada horizonte corresponde uma concentração de elementos diferentes (mais rica no A e mais pobre no C).

Figura 2 Camadas dos solos

Figura 3 Esquema do processo de transformação de rocha em solo 3

4

COMPOSIÇÃO DO SOLO

solo dos três horizontes (A, B e C) é composto por varios compostos e nutrientes. Um nutriente é um elemento químico que é necessário ou desejável para um bom ciclo Ometabólico da planta. Alguns nutrientes são sais, outros não. Um sal é um tipo específico de

molécula inorgânica, geralmente solúvel e que segura moléculas de água em volta de si.Um solo ideal é bem equilibrato em sais minerais dissolvidos na água, seres vivos, rochas em

decomposição e ar.

SOLO IDEAL

Água

Ar

Minerais

Matéria Orgânica

Figura 4 Composição do solo

A parte mineral do solo é composta de:

A relação prática de proporções entre as partículas é:

Areia

Partícula oriunda da ação de processos físicos na rocha que tem baixa capacidade de reter água e nutrientes. É a maior dentre as três partículas.

Silte

Partícula oriunda da ação de processos físicos na rocha (o esmigalhamento). Tamanho intermediário entre areia e argila. Baixa capacidade de retenção de água.

Argila

Partícula oriunda da ação de processos químicos e fisicos na rocha do intemperismo. Dependendo do tipo de argila, pode ter de altíssima a baixa capacidade de retenção de água.

Areia: tamanho de um carro médioSilte: tamanho de uma maçã grande Argila: tamanho de um grão de feijão

influencia do clima e dos organismos na formação do solo é causada por três fatores principais: intemperismo térmico, físico e químico causado pelo clima e organismos. A

Os fatores climáticos que mais influenciam na formação dos solos são chuva, calor e vento (intemperismo físico e térmico). Cada fator é benéfico para os horizontes B e C porque ajudam a decomposição da rocha pela formação do horizonte A. Ao mesmo tempo o intemperismo físico da chuva pode ser ruim para o horizonte A porque causa lavagem de nutrientes e perda de camadas do solo, como explicados nas figuras aqui em baixo.

5

A INFLUÊNCIA DO CLIMA E DOS ORGANISMOS NA FORMAÇÃO DO SOLO

FATOR 1: CLIMA E O INTEMPERISMO TÉRMICO E FíSICO

ChuvaChuvaCausa lava-gem dos nu-trientes dosolo

Causa lava-gem dos nu-trientes dosolo

Ocorrealteração na vida dosolo

Ocorrealteração na vida dosolo

O que provoca aacidificaçãodo solo

O que provoca aacidificaçãodo solo

O que é ruim para a agricultura

O que é ruim para a agricultura

CalorCalorAs reaçõesde decompo-sição nosolo são mais rápidas

As reaçõesde decompo-sição nosolo são mais rápidas

O que diminui a vida nosolo

O que diminui a vida nosolo

O que é ruim para a agricultura

O que é ruim para a agricultura

o estágio inicial do processo de formação do solo, este já possui vida porque existem milhares de colônias de microrganismos que se estabelecem à procura de alimento para seu Ndesenvolvimento. À medida que a rocha vai se alterando e as colônias vão se expandindo, o

solo fica mais rico e equilibrado em nutrientes. Organismos maiores e mais complexos começam ter condições de se instalar e se desenvolver, como fungos, algas, liquens, musgos, gramíneas, arbustos e árvores. Mesmo depois do solo formado e coberto por vegetação, a ação dos organismos continua, formando um ambiente em equilíbrio “solo-planta-microorganismos”. Um solo em equilíbrio tem quantidades adequadas de cada nutriente, pouco ácido, com matéria orgânica e sem componentes químicos tóxicos para a planta.

Para que este equilíbrio seja mantido, o solo deve ter cobertura vegetal que proteja a superfície das agressões do clima. A cobertura vegetal é também fonte de matéria orgânica para a alimentação dos microorganismos.

A matéria orgânica desempenha papel importante na decomposição das rochas. Em contato com a água no solo, a matéria orgânica libera ácidos que aceleram a velocidade das reações químicas (intemperismo químico). Nas regiões tropicais onde o intemperismo da chuva e do sol é intenso, ocorre a lavagem de alguns nutrientes bons como o cálcio (Ca), potássio (K), e magnésio (Mg), e a permanência de componentes ruins como os óxidos de ferro e alumínio. A permanência de componentes ruins não permite mais a presença de nutrientes bons porque não se ligam quimicamente, o que impede boas produções agrícolas. Isso explica, por exemplo, a forte presença de alumínio nos solos do cerrado brasileiro, havendo a necessidade de calcário, um agente para corrigir a acidez.

6

VentoVentoCom altatemperaturaCom altatemperatura

Aumenta a perda de água nosolo

Aumenta a perda de água nosolo

O quediminúi avida no solo

O quediminúi avida no solo

O que é ruim para a agricultura

O que é ruim para a agricultura

FATOR 2: ORGANISMOS E O INTEMPERISMO QUIMICO

Figura 5 - Os seres vivos do solo

Raízes e microorganismos benéficos produzem ácidos orgânicos e outras substâncias que atuam nos minerais e na agregação das partes do solo, dando vida ao solo. A cobertura vegetal auxilia na manutenção desta vida do solo, pois mantém umidade e temperatura adequadas aos seres vivos nele presente. Quando no preparo do solo para o plantio este é muito revirado, os seres vivos ali presentes são colocados para cima e sofrem ação direta do sol, do vento e da chuva, morrendo. Os fertilizantes minerais são sais que muitas vezes também matam a vida do solo porque são muito ácidos e/ou salinos, criando um ambiente hostil a vida dos microorganismos. Desta forma, devemos sempre realizar práticas agrícolas que priorizem a manutenção de todos os seres vivos benéficos presentes no solo.

7

Figura 5 - Os seres vivos do solo

Existem diferentes tipos de solo. Estes são formados devido a vários materiais de origem e a processos de formação diferentes. O tipo de solo influencia desde a velocidade de infiltração de água até o modo de como trabalhamos o solo. As informações básicas para identificação são:

a) cor - depende dos minerais que dão origem ao solo e seu grau de intemperização. Solos mais escuros indicam maior possibilidade de haver alto teor de matéria orgânica.

b) estrutura - é a forma como as partículas de areia, silte e argila se organizam no solo. Esta influencia diretamente no movimento e retenção da água no solo. Onde tem mais argila, tem melhor estrutura.

c) consistência - diz respeito à “dureza” do solo. A dureza do solo varia de acordo com a quantidade de água.

d) porosidade e densidade dos solos - dependem da estrutura. Assim, solos bem estruturados são porosos e a água infiltra-se facilmente em seu perfil, evitando o escoamento superficial causador de erosão.

TIPOS DE SOLO

Essa secção lista e descreve as funções e a origem dos elementos essenciais.

8

Figura 6 influência da compactação

Figura 7 Estrutura do solo

A análise do solo tem o objetivo de fornecer informações sobre os nutrientes presentes no solo para entender quatros coisas fundamentais:

1. Se estes nutrientes estão disponíveis para serem absorvidos pelas raízes das plantas. Um solo fértil precisa de cálcio, magnésio, potássio, fósforo, matéria orgânica, acidez leve, alta capacidade de reter nutrientes e sem a presença de alumínio e sódio. Verificar as faixas de valores na tabela 1.

2. A relação entre os nutrientes. A relação entre os nutrientes cálcio : magnésio : potássio é de 65% : 20% : 5% do fator chamado CTC (capacidade de troca catiônica). Esse fator é calculado através uma analise química do solo. Caso a relação esteja desequilibrada, deve-se corrigir com uso de calcários com diferentes concentrações de magnésio e também com o uso de sulfato de potássio

3. Se há toxidez de alguns elementos. Tem vários elementos que são nocivos para as plantas como o alumínio. O alumínio causa morte das raízes. Não pode haver alumínio livre no solo e isso acontece com o pH acima de 5,0. Verificar as faixas de valores na tabela 1.

4. Excesso de sais e outros componentes. Nenhum nutriente ou sal deve estar em excesso. O sódio, por exemplo, é um elemento salino muito presente em solos muito velhos, em regiões com pouca chuva e com alta temperatura. O sódio impede a absorção de nutrientes bons como o cálcio, o magnésio e o potássio. O sódio deve ser corrigido com o uso intensivo de matéria orgânica, para que a raiz não perceba a sua presença.

Para que os objetivos da análise de solo sejam atingidos, é necessário que essa prática esteja interligada com outras etapas como mostrado na figura aqui em baixo:

Figura 8 Etapas pela caraterização e correção do soloOs nutrientes são mais disponíveis quando tiver valores de pH do solo de 6 a 7.

9

ANÁLISE DE SOLO

Amostragem de solo

Anáise delaboratório

Interpretaçãode resultado

Recomendação de correção de acidez

Os parâmetros interpretativos em análise de solo são:

a) pH em água.

A sigla “pH” indica potencial de Hidrogênio e define acidez ou alcalinidade do solo. Como observa-se na figura 9, há uma faixa de pH entre 6 e 7 onde os nutrientes essenciais e os micronutrientes são mais facilmente absorvidos pelas raízes.Nesta faixa eles estão disponíveis para serem absorvidos. Quando o resultado da análise de solo indica pH=5 (solo ácido), como se observa na figura 9, os elementos essenciais às plantas (nitrogênio, fósforo e potássio) estão indisponíveis, quer dizer, a planta não consegue se alimentar deles por causa do pH. Em outras palavras, é como se solos ácidos formassem uma barreira a absorção dos nutrientes essenciais pela planta.

b) Fósforo (P), Potássio (K), Cálcio (Ca) e Magnésio (Mg).

São alguns dos nutrientes mais importantes para a planta. Além da quantidade exigida de cada um deles, também é muito importante a proporção que eles se encontram no solo para que a planta consiga absorvê-los. Em geral a proporção “Ca-Mg-K” tem que ser 12-4-1, ou seja, a cada 12 partes de cálcio é preciso ter 4 partes de magnésio e 1 parte de potássio.

c) Alumínio (Al).

O alumínio livre é tóxico para as raízes e não pode ter no solo. Ele aparecerá quando o solo estiver muito ácido, com pH menor que 5,0

d) Hidrogênio (H).

A quantidade do íon H é responsável pelo valor de pH da solução do solo e com isso altera a disponibilidade de nutrientes. Como já foi explicado, uma alta concentração do íon hidrogênio significa ter um solo ácido e uma baixa concentração de íons hidrogênio significa ter um solo alcalino ou básico. As duas condições constroem barreiras pela absorção de nutrientes nas plantas.

e) Soma de bases (SB).

É a quantidade total das bases e é composta de cálcio, magnésio, potássio, que são elementos chamados “bases”. Serve para indicar se o solo tem nutrientes disponíveis para a planta. Ver faixas de valores adequados na Tabela 1.

f) Capacidade de Troca de Cátions (CTC).

É a capacidade do solo em segurar alguns nutrientes, como cálcio, magnésio, potássio no seu nível de acidez atual. Não mostra toda a capacidade em reter nutrientes. Ver faixas de valores adequados na tabela 1.

g) Saturação por bases (V%).

É a porcentagem de íons benéficos aderidos quimicamente a parte mineral do solo.Quanto maior esse valor, mais nutrientes a planta tem para absorver. Ver faixas de valores adequados na tabela 1.

h) Saturação de alumínio (m%).

É a porcentagem de íons de alumínio aderidos quimicamente a parte mineral do solo. Qualquer valor maior que zero é danoso para a planta e haverá redução de produção. O valor deve ser zero (0).

PRAGAS, INSETOS INVASORES E DOENÇAS DERIVADAS PELA AGRICULTURA CONVENCIONAL

10

11

i) Matéria Orgânica.

É a concentração de matéria orgânica estável presente no solo. Quanto mais matéria orgânica, maior a probabilidade de haver nitrogênio, enxofre e micronutrientes no solo. Também haverá maior capacidade de retenção de nutrientes, melhor porosidade e maior capacidade de suportar solos salinos.

Ver faixas de valores adequados na tabela 1.

O resultado da análise de solo é interpretado utilizando-se os padrões da tabela acima. Os padrões classificam o teor dos elementos como muito baixo, baixo, médio ou alto.

Figura 9 - solo rico em matéria orgânica

Para interpretação dos valores obtidos, é necessário co-relacionar todas as informações, como mostra o gráfico “Grau de disponibilidade dos nutrientes versus pH”:

Gra

u d

e d

isp

on

ibili

da

de

Ferro, Cobre,Manganes e Zinco.

Molibdenio e Cloro.

Fósforo

Nitrogênio,Enxofre e Boro

Potássio,Cácio e MagnésioAlumínio

4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

pHFigura 10 disponibilidade de nutrientes versus pH

Este gráfico mostra a importância de se conhecer o pH, pois é este valor que determina se o elemento está ou não disponível para ser absorvido pelas raízes. Daí vem a informação que a maioria dos elementos estão disponíveis na faixa de pH entre 6 e 7, como se observa.

Também é necessário compreender que elementos químicos são partículas com cargas (íons). Estas cargas podem ser positivas e negativas.

Os cátions tem carga elétrica positiva (+) e estão retidos nos colóides do solo, que são as argilas e a matéria-orgânica, que possuem carga elétrica predominantemente negativa(-). Estes cátions que estão retidos nos colóides são o tempo todo sendo trocados com a solução do solo. Quanto maior essa capacidade de troca, maior a fertilidade do solo pois o solo consegue armazenar mais nutrientes e disponibilizá-los quando a planta precisar.

A capacidade de troca do soloPodemos fazer uma correlação didática com nossa comida, onde não temos acesso direto a panela. A panela é a argila ou matéria orgânica, que tem muita comida para a planta. O prato é de onde

nos comemos e equivale a solução aquosa do solo, de onde a planta absorve os nutrientes. A capacidade de troca do solo

representa a disponibilidade de comida na panela.

CÁTIONS (+)

Mg, K, H, Ca, N

ANIONS (-)

CI, N, S

1) Título: Formação e Conservação dos SolosAutor: Igo F. LepschEditora: Oficina de Textos

2) Título: Natureza e propriedade dos solosAutor: Buckman BradyEditora: Freitas Bastos

3) Título: Manejo ecológico do soloAutor: Ana PrimavesiEditora: Nobel

4) Título: Manual para interpretação de análise de soloAutor: J. B. Tomé Jr.Editora: Livraria Agropecuária

REFERÊNCIAS PARA CONSULTA

14

Coordenação GeralEmilio Lèbre La Rovere, Centro Clima/Universidade Federal do Rio de Janeiro

Thais Corral, REDEH Rede de Desenvolvimento Humano

Coordenação TécnicaDaniele Cesano, REDEH Rede de Desenvolvimento Humano

ExecuçãoNereide Segala Coelho, Coopsertão Pintadas

Florisvaldo Mercês Guimarães, Coopsertão PintadasFabio Santana da Silva, Coopsertão PintadasAgnaldo de Souza Ribeiro, Coopaf Brumado

Pablo Rocha, Coopaf BrumadoGilson Rocha de Magalhães, STR QuixabeiraEveraldo Alves Oliveira, STR Baixa Grande

Pesquisa CientificaMartin Obermaier, Centro Clima/Universidade Federal do Rio de Janeiro

Debora Cynamon Kligerman, Centro Clima/Universidade Federal do Rio de JaneiroMaria Regina Maroun, Centro Clima/Universidade Federal do Rio de Janeiro

Capacitação e Material Técnico de SuporteDaniela Benatti, consultorMarcelo Bastos, consultor

Daniele Cesano, REDEH Rede de Desenvolvimento Humano

ComunicaçãoFabio ACM, REDEH Rede de Desenvolvimento Humano

FinanciamentoUBA/Federal Environment Agency of Germany (Umweltbundesamt)

www.uba.de

Rio de Janeiro, Novembro do 2009

15

www.adaptasertao.net