Agronegocio - Manejo de Solo e Agua PDF

Escola Estadual deEducação Profissional - EEEPEnsino Médio Integrado à Educação Profissional

Curso Técnico em Agronegócio

Manejo de solo e água

Governador

Vice Governador

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Secretário Adjunto

Secretário Executivo

Assessora Institucional do Gabinete da Seduc

Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC

Cid Ferreira Gomes

Domingos Gomes de Aguiar Filho

Maria Izolda Cela de Arruda Coelho

Maurício Holanda Maia

Antônio Idilvan de Lima Alencar

Cristiane Carvalho Holanda

Andréa Araújo Rocha

Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional

CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 1

APOSTILA - CLIMA, SOLO E ÁGUA

1. Aspectos gerais da física, química, morfologia e conservação dos solos, aptidão agrícola das terras. ......................................................................................................................................................... 4

1.2. Clima e agricultura .................................................................................................................... 4

1.1. Solo e meio ambiente ................................................................................................................. 4

1.2. Conservação do Solo e da Água ............................................................................................... 6

1.4. Importância do Solo e suas Funções .......................................................................................... 11

1.5. Ameaças ao solo - Erosão ............................................................................................................ 12

1.6. Matéria Orgânica do Solo .......................................................................................................... 14

1.7. Contaminação do Solo ................................................................................................................ 14

1.8. Impermeabilização, compactação e biodiversidade do solo ................................................... 15

1.9. Salinização, cheias e desabamentos do solo .............................................................................. 16

1.10. Aptidão agricola ........................................................................................................................ 17

2. Erosão, degradação e recuperação do solo ...................................................................................... 18

2.1. Tipos de degradação e medidas corretivas .............................................................................. 21

2.2. Gerenciamento Ambiental .......................................................................................................... 22

2.3.Erosão hídrica ............................................................................................................................... 23

3. Conceitos e leis da fertilidade do solo, nutrientes essenciais para as plantas, macro e micronutrientes ...................................................................................................................................... 27

3.1. Acidez ............................................................................................................................................ 28

3.2. Calagem ........................................................................................................................................ 29

3.3. Dinâmica do fósforo e Adubação Fosfatada ............................................................................. 30

3.4. Nitrogênio a Adubação Nitrogenada ......................................................................................... 32

3.5. Potássio e adubação potássica .................................................................................................... 34

3.5. Cálcio ............................................................................................................................................ 35

3.6.Magnésio ........................................................................................................................................ 35

3.7. Enxofre ......................................................................................................................................... 35

3.8. Micronutrientes ........................................................................................................................... 36

3.9. Absorção e movimento de nutrientes nas plantas .................................................................... 40

4. Análise de solo. Amostragem. Diagnose nutricional. ................................................................... 42

4.1.Análise da Fertilidade do Solo ..................................................................................................... 43



4.2.Interpretação de Análise de Solos ............................................................................................... 45

4.3. Capacidade de troca de cátions (CTC) e de troca de ânions (CTA) ....................................... 48

4.4. Conceitos básicos sobre acidez de solo e CTC .......................................................................... 52

4.5.Diagnose do Estado Nutricional .................................................................................................. 56

4.6.Indicações práticas ....................................................................................................................... 57

4.7.Descrição dos sintomas visuais .................................................................................................... 58

4.8.Diagnose Foliar ............................................................................................................................. 61

5. A matéria orgânica do solo. Adubação verde, esterco e compostagem...................................... 65

5.1. Adubação orgânica - aspectos práticos ...................................................................................... 66

5.2.Funções dos Nutrientes na Planta ............................................................................................... 67

5.3.Adubação Orgânica na propriedade rural ................................................................................. 67

5.4.Produção com a utilização de resíduos orgânicos e compostagem .......................................... 68

5.5.Produção de milho com adubação orgânica .............................................................................. 69

5.6.Movimentação de elementos no solo ........................................................................................... 72

6. Adubação química e natural. Vantagens e desvantagens. .......................................................... 73

6.1. Adubação Química ..................................................................................................................... 73

7. Uso de defensivos agrícolas químicos e naturais. Vantagens e desvantagens. .......................... 74

7.1. Produtos Químicos: Porque usá-los? ......................................................................................... 74

7.2. Produtos Químicos: Porque não usá-los?.................................................................................. 75

8. Manejo de Pastagem na criação de animais. ................................................................................ 77

8.1. Manejo tradicional da pastagem

8.3. Manejo da pastagem ................................................................................................................... 79

8.4. Adubação das pastagens ............................................................................................................ 82

8.5. Formação de pastagem ................................................................................................................ 83

8.6. Plantio direto de pastagem ......................................................................................................... 84

8.7. Sistemas silvipastoris – consórcio árvores e pastagens ............................................................ 85

8.8. Potencial de produção de forrageiras irrigadas .......................................................................85

8.9. Água...............................................................................................................................................88

8. 10. Planejamento de um sistema de irrigação . ........................................................................... 89



9. Leite Irrigado no Ceará .................................................................................................................. 91

10.Conceitos, histórico, importância da irrigação. Estudo da relação solo, água, planta e clima. . 98

10.1. Conceitos .................................................................................................................................... 98

10.2. Histórico ..................................................................................................................................... 99

10.3. Benefícios .................................................................................................................................. 100

10.4. Impactos Ambientais ............................................................................................................... 103

11.Qualidades da água para irrigação. Medição, captação e condução para irrigação.............. .. 105

12.Métodos e tipos de irrigação. Manejo racional da irrigação. Drenagem dos solos agrícolas .. 110

13. Irrigação e fertirrigação ................................................................................................................ 138

REFERÊNCIAS ................................................................................................................................... 148



1. Aspectos gerais da física, química, morfologia e conservação dos solos, aptidão agrícola das

terras. 1.1. Clima e agricultura

Apesar dos recentes avanços tecnológicos e científicos, o clima ainda é a mais importante variável na produção agrícola. Isto ocorre através das influências que o clima exerce nos vários estágios da produção agrícola como plantio, colheita, transporte, comercialização, armazenagem. Qualquer sistema agrícola é um ecosistema feito pelo homem que depende do clima para funcionar como o sistema natural. Os principais elementos que afetam a produção agrícola são os mesmo que afetam a vegetação natural: entre eles a radiação solar, a temperatura e a umidade. Estes parâmetros que vão determinar em larga escala a distribuição global dos cultivos e da pecuária, assim como a produtividade agrícola e dos rebanhos dentro de uma determinada zona climática. Todos os cultivos têm limites climáticos para a produção econômica embora muitos paradigmas tenham sido quebrados nos últimos tempos. Levemos em conta que uma variável climática pode se modificar mediante outra variável, pois elas estão inter-relacionadas na influência que exercem sobre os cultivos e rebanhos, além das variáveis anuais ou sazonais. Considerando os ambientes climáticos dos cultivos e criações, se desenvolvem os microclimas em torno, que são de vital importância, assim como no interior do solo e nas proximidades da área, que podem ser bastante diferentes do ambiente do cultivo. A escolha da cultura a ser plantada começa pelas características climáticas locais, uma vez que dependem de fatores como solo, calor, precipitação, umidade relativa e sazonalidade. 1.2. Solo e meio ambiente

A vida dos homens e animais domésticos está condicionada aos elementos indispensáveis à subsistência. O meio ambiente em que vivem deve ter ar puro, para atender a uma das funções orgânicas básicas - a respiração; água potável, para satisfazer às necessidades hídricas, e alimentos com boa qualidade e em quantidades suficientes. A fonte fornecedora desse combustível, que faz a máquina-homem ou animal viver, caminhar e exercer outras atividades é o solo. É desse elemento que o homem retira direta ou indiretamente o seu alimento. O solo deve ser fértil, para atender às demandas da população, em quantidade e qualidade. Se o solo for deficiente em um elemento químico, as plantas nele cultivadas serão carentes nessa qualidade. Quando o homem deixou de ser nômade, sentiu necessidade de prover sua subsistência e da família. Ao retirar a manta vegetal que cobria o terreno para, em seu lugar, realizar uma exploração, o homem expõe o solo à ação direta da água da chuva e/ou vento que, pela ação erosiva provoca o seu desgaste, portanto, a perda de nutrientes indispensáveis às culturas. A terra carreada pelas enxurradas vai se depositar em leito dos rios e de reservatórios e, após uma chuva forte, ocasiona inundações provocando danos ambientais. Quando o agricultor e/ou pecuarista usam fertilizantes e outros produtos químicos, em terrenos não devidamente protegidos contra os efeitos erosivos da água da chuva, essas substâncias são carreadas juntamente com a terra para cursos d'água, ocasionando sua degradação, alterando as condições ambientais e prejudicando diretamente a subsistência da flora e da fauna aquáticas e, também, dos seres humanos e dos animais que dependem desta fonte para atender às suas necessidades de água.



A manutenção das características produtivas dos solos é uma atividade indispensável à subsistência humana, pela importância do fornecimento direto ou indireto dos alimentos; porque a ação erosiva da água da chuva, carreando a terra para locais indesejáveis, acarreta uma série de prejuízos ao meio ambiente, com consequências sócio econômicas. Os objetivos das práticas conservacionistas são eliminar a ação da água da chuva e do vento sobre os terrenos, a fim de evitar danos ambientais; que os solos atendam às necessidades alimentares da população atual e mantenham suas qualidades potenciais para satisfazer às solicitações das gerações futuras. Complementarmente, os Conservacionistas trabalham para que a cobertura vegetal e os restos culturais sejam incorporados ao solo, eliminando a queima, cuja conseqüência imediata é a poluição do ar ambiental, ocasionando danos à saúde do homem e dos animais, além dos estragos sobre os terrenos e o maléfico efeito estufa. O solo tem as funções de servir de suporte mecânico para os vegetais e reter a umidade, libertando os nutrientes e o oxigênio para as raízes, quando as plantas dele necessitam. O solo agrícola é a parte mais externa da crosta terrestre que sofreu a ação dos agentes das intempéries. A riqueza mineral de um solo é variável com os elementos constituintes da rocha-matriz. A manta de vegetação protetora do solo, que surge após a sua constituição pode ser retirada pelo agricultor, ao realizar uma lavoura, pelos animais, por pastoreio ou eliminada pelas queimadas sucessivas. A degradação do solo resulta nas alterações de suas características físicas, químicas e biológicas, perda da capacidade de retenção da umidade e diminuição dos nutrientes, reduzindo as condições de desenvolvimento das culturas e aumentando a suscetibilidade à ação da erosão hídrica e eólica. Meio-ambiente é o conjunto dos elementos que cercam o ser vivo, podendo ser biológicos e físicos (ou abióticos); nestes últimos destacam-se o clima, os solos e os recursos hídricos. Há uma interação de efeitos desses elementos. Devido a esse inter-relacionamento, o solo, a água e as florestas ocupam lugar de realce na qualidade do ambiente. A preservação desses elementos é fundamental para a sustentabilidade dos seres vivos. O objeto básico da ecologia é o estudo das relações entre os organismos e o ambiente em que vivem. O sistema ecológico que engloba o conjunto de organismos de uma área (comunidade biótica) e os fatores abióticos a ela associados, com suas possíveis inter-relações é denominado ecossistema. O desenvolvimento sustentável objetiva demonstrar a preocupação da sociedade com a agressão dos elementos da natureza e realça que as atividades para o desenvolvimento da humanidade sejam realizadas de modo a preservar as qualidades essenciais dos recursos naturais. Sistema agrícola sustentável é a garantia da satisfação das necessidades da população atual, mantida a qualidade ambiental e a preservação dos recursos naturais, a fim de conservar a potencialidade produtiva dos elementos essenciais, não vindo a ocasionar restrições à subsistência das gerações futuras. A Agricultura Conservacionista é a utilização dos elementos naturais, de modo a que as atividades produtivas sejam realizadas de acordo com a capacidade potencial de cada gleba, objetivando a garantia da demanda da população atual, sem comprometer o atendimento da subsistência dos futuros habitantes. É executada com base no levantamento das condições de cada gleba a fim de, superando os fatores restritivos ou limitantes (se existentes), planejar o seu manejo e uso com o emprego de insumos (se necessário)e de processos que evitem a ação dos agentes erosivos e que possibilitem as explorações mais econômicas para cada terreno, em função de suas peculiaridades.



A agricultura conservacionista é baseada na classificação da capacidade-de-uso das terras, feita através da interpretação do levantamento do meio-físico efetuado nas glebas. Objetiva o planejamento da utilização e manejo adequado do solo, culturas e processos conservacionistas. A Agricultura Conservacionista, embora tenha os mesmos fins que a Agricultura Sustentável, possui uma sistemática definida, devidamente adaptada às condições de tipos de solo, clima e culturas realizadas no território brasileiro. O solo é a formação natural que se desenvolve na porção superficial da crosta terrestre. Ele é resultado essencialmente da interação dos processos físicos, químicos e biológicos sobre as rochas superficiais da crosta terrestre (DERISIO, 2000). Na definição da EMBRAPA (2004), solo é um recurso natural que deve ser utilizado como patrimônio da coletividade, independente do seu uso ou posse. É um dos componentes vitais do meio ambiente e constitui o substrato natural para o desenvolvimento das plantas. A ciência da conservação do solo preconiza um conjunto de medidas, objetivando a manutenção ou recuperação das condições físicas, químicas e biológicas do solo, estabelecendo critérios para o uso e manejo das terras, de forma a não comprometer sua capacidade produtiva. Estas medidas visam protegê-lo, prevenindo-o dos efeitos danosos da erosão, aumentando a disponibilidade de água, de nutrientes e da atividade biológica do mesmo, criando condições adequadas ao desenvolvimento das plantas. As principais áreas de preservação ambiental freqüentemente encontram-se nas zonas rurais: áreas de mananciais, nascentes, corpos d’água, maciços vegetais, dentre outros recursos naturais. Faz-se necessária a verificação das condições dessas áreas e a possibilidade da recuperação das áreas degradadas, em face de luta contra a desertificação e a defesa da biodiversidade, reforçando a sustentabilidade econômica e territorial (LIMA, 2003). Após a retirada da cobertura vegetal, o solo fica exposto a diversas intempéries, como o sol, a chuva, os ventos, culminando na redução de sua permeabilidade, em conseqüência de sua compactação, desencadeando sérios problemas, como processos erosivos, principalmente do tipo laminar, que além de degradar o solo também o empobrece (GUERRA et al., 2007) Todo esse processo pode se tornar ainda mais agressivo ao ambiente, pois o solo retirado de um determinado lugar pelo escoamento laminar irá se acumular no leito dos rios, causando assoreamentos, enchentes podendo alterar todo o ecossistema aquático (DERISIO, 2000). O valor do solo rural não pode se restringir às questões relacionadas à produção agrícola, sendo de grande importância a sua função ambiental, como o de assegurar a quantidade e qualidade das águas, manterem a estabilidade das Áreas de Preservação Permanente (APP’s), ajudar na infiltração de águas e nutrientes, além de assegurar a existência de matéria orgânica para as plantas. 1.3. Conservação do solo e da água O solo é um recurso natural que deve ser utilizado como patrimônio da coletividade, independente do seu uso ou posse. É um dos componentes vitais do meio ambiente e constitui o substrato natural para o desenvolvimento das plantas. A ciência da conservação do solo e da água preconiza um conjunto de medidas, objetivando a manutenção ou recuperação das condições físicas, químicas e biológicas do solo, estabelecendo critérios para o uso e manejo das terras, de forma a não comprometer sua capacidade produtiva. Estas medidas visam proteger o solo, prevenindo-o dos efeitos danosos da erosão aumentando a disponibilidade de água, de nutrientes e da atividade biológica do solo, criando condições adequadas ao



desenvolvimento das plantas. Planejamento Conservacionista

A solução dos problemas decorrentes da erosão não depende da ação isolada de um produtor. A erosão produz efeitos negativos para o conjunto dos produtores rurais e para as comunidades urbanas. Um plano de uso, manejo e conservação do solo e da água deve contar com o envolvimento efetivo do produtor, do técnico, dos dirigentes e da comunidade. O Agrônomo e outros Profissionais das ciências agrárias e ambientais, devem ser consultados para elaboração do planejamento de conservação do solo e da água. Princípios Básicos Dentre os princípios fundamentais do planejamento de uso das terras, destaca-se um maior aproveitamento das águas das chuvas. Evitando-se perdas excessivas por escoamento superficial, podem-se criar condições para que a água pluvial se infiltre no solo. Isto, além de garantir o suprimento de água para as culturas, criações e comunidades, previne a erosão, evita inundações e assoreamento dos rios, assim como abastece os lençóis freáticos que alimentam os cursos de água. Uma cobertura vegetal adequada assume importância fundamental para a diminuição do impacto das gotas de chuva. Há redução da velocidade das águas que escorrem sobre o terreno, possibilitando maior infiltração de água no solo e, diminuição do carreamento das suas partículas. Práticas Vegetativas Florestamento e reflorestamento Plantas de cobertura Cobertura morta Rotação de culturas Formação e manejo de pastagem Cultura em faixa Faixa de bordadura Quebra vento e bosque sombreador Cordão vegetativo permanente Manejo do mato e alternância de capinas Práticas Edáficas Cultivo de acordo com a capacidade de uso da terra Controle do fogo Adubação: verde, química, orgânica Calagem Práticas Mecânicas



Preparo do solo e plantio em nível Distribuição adequada dos caminhos Sulcos e camalhões em pastagens Enleiramento em contorno Terraceamento Subsolagem Irrigação e drenagem A escolha dos métodos / práticas de prevenção à erosão é feita em função dos aspectos ambientais e sócio-econômicos de cada propriedade e região. Cada prática, aplicada isoladamente, previne apenas de maneira parcial o problema. Para uma prevenção adequada da erosão, faz-se necessária a adoção simultânea de um conjunto de práticas. Práticas conservacionistas: Plantio em nível - neste método todas as operações de preparo do terreno, balizamento, semeadura, etc, são realizadas em curva de nível. No cultivo em nível ou contorno criam-se obstáculos à descida da enxurrada, diminuindo a velocidade de arraste, e aumentando a infiltração d’água no solo. Este pode ser considerado um dos princípios básicos, constituindo-se em uma das medidas mais eficientes na conservação do solo e da água. Porém, as práticas devem ser adotadas em conjunto para a maior eficiência conservacionista. Cultivo de acordo com a capacidade de uso - as terras devem ser utilizadas em função da sua aptidão agrícola, que pressupõe a disposição adequada de florestas / reservas, cultivos perenes, cultivos anuais, pastagens, etc, racionalizando, assim, o aproveitamento do potencial das áreas e sua conservação. Reflorestamento - áreas muito susceptíveis à erosão e de baixa capacidade de produção devem ser mantidas recobertas com vegetação permanente. Isto permite seu uso econômico, de forma sustentável, e proporciona sua conservação. Este cuidado deve ser adotado em locais estratégicos, que podem estar em nascentes de rios, topos de morros e/ou margem dos cursos d’água. Plantas de cobertura - objetivam manter o solo coberto no período chuvoso, diminuindo os riscos de erosão e melhorando as condições físicas, químicas e biológicas do solo. Pastagem - o manejo racional das pastagens pode representar uma grande proteção contra os efeitos da erosão. O pasto mal conduzido, pelo contrário, torna-se uma das maiores causas de degradação de terras agrícolas. Cordões de vegetação permanente - são fileiras de plantas perenes de crescimento denso, dispostas em contorno. Algumas espécies recomendadas: cana-de-açúcar, capim-vetiver, erva-cidreira, capim-gordura, etc. Controle do fogo - o fogo, apesar de ser uma das maneiras mais fáceis e econômicas de limpar o terreno, quando aplicado indiscriminadamente é um dos principais fatores de degradação do solo e do



ambiente. Correção e adubação do solo - como parte de uma agricultura racional, estas práticas proporcionam melhoramento do sistema solo, no sentido de se dispor de uma plantação mais produtiva e protetora das áreas agrícolas. A conservação do solo e da água melhora o rendimento das culturas e garante um ambiente mais saudável e produtivo, para a atual e as futuras gerações.

1. Terreno desmatado. 2. Terreno cultivado morro abaixo. 3. Assoreamento de rios e açudes. 4. Erosão com voçoroca invade terras cultivadas. 5.Êxodo rural. 6. Lavouras cultivadas sem proteção. 7.Pastagem exposta à erosão. 8. Inundações

1. Terreno com exploração florestal. 2. Terreno cultivado em curva de nível e outras práticas

conservacionistas. 3. Rios e açudes livres de assoreamento. 4. Culturas com práticas conservacionistas. 5. Desenvolvimento de comunidades agrícolas. 6. Áreas de pastagens protegidas contra a erosão. 7. Áreas de pastagens protegidas. 8. Inundações controladas e áreas agrícolas reaproveitadas.



Ecossistemas Ecossistema (grego oikos, casa + systema, sistema: sistema onde se vive) designa o conjunto formado por todas as comunidades que vivem e interagem em determinada região e pelos fatores abióticos que atuam sobre essas comunidades. Consideram-se como fatores bióticos os efeitos das diversas populações de animais, plantas e bactérias umas com as outras e abióticos os fatores externos como a água, o sol, o solo, o gelo, o vento. Em um determinado local, seja uma vegetação de cerrado, mata ciliar, caatinga,mata atlântica ou floresta amazônica, por exemplo, a todas as relações dos organismos entre si, e com seu meio ambiente chamamos ecossistema. Ou seja, podemos definir ecossistema como sendo um conjunto de comunidades interagindo entre si e agindo sobre e/ou sofrendo a ação dos fatores abióticos. São chamados agroecossistemas quando além destes fatores, atua ao menos uma população agrícola. A alteração de um único elemento pode causar modificações em todo o sistema, podendo ocorrer a perda do equilíbrio existente. O conjunto de todos os ecossistemas do mundo forma a Biosfera. A base de um ecossistema são os produtores que são os organismos capazes de fazer fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica não é luz mas a energia liberada nas reações químicas de oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em reações de oxidação de compostos de enxofre). Este processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas. Dentro de um ecossistema existem vários tipos de consumidores, que juntos formam uma cadeia alimentar, destacam-se: Consumidores primários: São os animais que se alimentam dos produtores, ou seja, as espécies herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a maior fonte de alimento do planeta. Os consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas planctônicas, ou invertebrados bentônicos que se alimentam do fitoplâncton ou do microfitobentos, até grandes mamíferos terrestres como a girafa e o elefante. Consumidores secundários: São os animais que se alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais carnívoros. Consumidores terciários: São os grandes predadores como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, o grande tamanho e menores densidades populacionais. Decompositores ou biorredutores: São os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica, transformando-a em nutrientes minerais que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. A seqüência de organismos relacionados pela predação constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, unidirecional e não ramificada. (WIKIPÉDIA http://pt.wikipedia.org/)



1.4. Importância do solo e suas funções

O solo é um recurso finito, limitado e não renovável, face às suas taxas de degradação potencialmente rápidas, que têm vindo a aumentar nas últimas décadas (pela pressão crescente das actividades humanas) em relação às suas taxas de formação e regeneração extremamente lentas. A formação de uma camada de solo de 30 cm leva 1.000 a 10.000 anos a estar completa (Haberli et al, 1991). Os processos de degradação do solo constituem um grave problema a nível mundial, com consequências ambientais, sociais e económicas significativas. À medida que a população mundial aumenta, a necessidade de proteger o solo como recurso vital, sobretudo para produção alimentar, também aumenta. Nos últimos 40 anos, cerca de um terço dos solos agrícolas mundiais deixaram de ser produtivos do ponto de vista agrícola, devido à erosão. Atualmente, cerca de 77% das terras da União Europeia (UE) correspondem a áreas agrícolas e silvícolas, evidenciando a importância da política agrícola no território. Na UE, calcula-se que 52 milhões de hectares de solo, equivalendo a mais de 16% da superfície terrestre total, estão afetados por processos de degradação; nos países candidatos à adesão esta percentagem ronda os 35%, de acordo com o mapa mundial do estado de degradação do solo induzida pelo Homem (Projecto GLASOD, 1992). Por outro lado, os solos com melhor qualidade encontram-se dispersos e confinados muitas vezes a áreas com grande pressão para o uso da terra, nomeadamente para construção imobiliária. As zonas costeiras mediterrâneas completamente livres de construção continuam a diminuir, representando, em 1996, apenas 29% das zonas costeiras italianas. Evidencia-se assim a necessidade de planificar devidamente a afetação dos solos e o ordenamento do território.

A agricultura e a silvicultura dependem do solo para a fixação de raízes, fornecimento de água e nutrientes, sendo este também fonte de outras matérias-primas como a argila, areias, minerais e turfa. Além disso, o solo armazena e transforma parcialmente minerais, água, matéria orgânica e diversas substâncias químicas, possuindo uma capacidade elevada de filtragem e efeito tampão, intimamente relacionada com a sua carga de matéria orgânica, limitando a erosão e difusão da poluição do solo para a água.

O solo desempenha uma grande variedade de funções vitais, de caráter ambiental, ecológico, social e econômico, constituindo um importante elemento paisagístico, patrimonial e físico para o desenvolvimento de infraestruturas e atividades humanas O solo é um meio vivo e dinâmico, constituindo o habitat de biodiversidade abundante, com padrões genéticos únicos, onde se encontra a maior quantidade e variedade de organismos vivos, que servem de reservatório de nutrientes. Uma grama de solo em boas condições pode conter 600 milhões de bactérias pertencentes a 15.000 ou 20.000 espécies diferentes. Nos solos desérticos, estes valores diminuem para 1 milhão e 5.000 a 8.000 espécies, respectivamente. A atividade biológica, dependente da quantidade de matéria orgânica presente no solo, elimina agentes



patogênicos, decompõe a matéria orgânica e outros poluentes em componentes mais simples (frequentemente menos nocivos) e contribui para a manutenção das propriedades físicas e bioquímicas necessárias para a fertilidade e estrutura dos solos.

1.5. Ameaças ao solo - Erosão

A intensidade com que os solos realizam cada uma das suas funções é extremamente importante para a sua sustentabilidade. A degradação do solo reduz a sua disponibilidade e viabilidade a longo prazo, reduzindo ou alterando a sua capacidade para desempenhar funções a ele associadas. A perda de capacidade do solo para realizar as suas funções, deixando de ser capaz de manter ou sustentar a vegetação, é designada por desertificação. A fertilidade dos solos depende de um conjunto de fatores, uns de natureza física, outros de natureza química. Da conjugação destes fatores, resulta a capacidade de produção do solo, que, dependendo do seu perfil (sucessão de horizontes) apenas atinge o seu máximo quando o nível de todos os fatores nutritivos e os itinerários técnicos de mobilização, foram corretamente ajustados em função das necessidades dos sistemas culturais. As principais ameaças sobre o solo são a erosão, a mineralização da matéria orgânica, redução da biodiversidade, a contaminação, a impermeabilização, a compactação, a salinização, o efeito degradante das cheias e dos desabamento de terras. A ocorrência simultânea de algumas destas ameaças aumenta os seus efeitos, apesar de haver diferentes intensidades regionais e locais (os solos não respondem todos da mesma maneira aos processos de degradação, dependendo das suas próprias características). A nível mundial, a erosão é a principal ameaça ambiental para a sustentabilidade e capacidade produtiva do solo e da agricultura convencional. A erosão do solo pode apresentar diferentes níveis de gravidade. Em mais de um terço do território da região mediterrânea, historicamente a região europeia mais gravemente afetada pela erosão (os relatos de erosão do solo nesta região datam desde 3.000 anos atrás), as perdas médias anuais de solo são superiores a 15 ton/ha. A erosão resulta da remoção das partículas mais finas do solo por agentes como a água e o vento, que as transportam para outros locais, resultando na redução da espessura deste, perda de funções e, em caso extremo, do próprio solo, podendo ainda implicar a contaminação de ecossistemas fluviais e marinhos, assim como danos em reservatórios de água, portos e zonas costeiras Este fenômeno poderá ser desencadeado por uma combinação de fatores como fortes declives, clima (por exemplo longos períodos de seca seguidos de chuvas torrenciais) e catástrofes ecológicas (nomeadamente incêndios florestais). A erosão tem sido intensificada por algumas atividades humanas, principalmente pela gestão inadequada do solo, podendo também o solo ter algumas características intrínsecas que o tornem propenso à erosão (é o caso de este possuir camada arável fina, pouca vegetação ou reduzidos teores de matéria orgânica).



Eutrofização

Em ecologia, chama-se eutrofização ou eutroficação ao fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas. Estas, por sua vez, fomentam o desenvolvimento dos consumidores primários e eventualmente de outros elementos da teia alimentar nesse ecossistema. Este aumento da biomassa pode levar a uma diminuição do oxigênio dissolvido, provocando a morte e consequente decomposição de muitos organismos, diminuindo a qualidade da água e eventualmente a alteração profunda do ecossistema. O termo vem do grego "eu", que significa bom, verdadeiro e "trophein", nutrir. Assim, eutrófico significa "bem nutrido" e opõe-se a oligotrófico, a situação contrária em que existem poucos nutrientes na água, como acontece, em geral, nas águas oceânicas. Estes processos podem ocorrer naturalmente, como consequência da lixiviação da serrapilheira acumulada numa bacia de drenagem por fortes chuvas, ou por ação do homem, através da descarga de efluentes agrícolas, urbanos ou industriais no que se chama "eutrofização cultural". As principais fontes de eutrofização são as atividades humanas industriais, domésticas e agrícolas – por exemplo, os fertilizantes usados nas plantações podem escoar superficialmente ou dissolver-se e infiltrarem-se nas águas subterrâneas e serem arrastados até aos corpos de água mencionados. Ao aumento rápido de algas relacionado com a acumulação de nutrientes derivados do nitrogênio (nitratos), do fósforo (fosfatos), do enxofre (sulfatos), mas também de potássio, cálcio e magnésio, dá-se o nome de "florescimento" ou "bloom" – dando uma coloração azul-esverdeada, vermelha ou acastanhada à água, consoante as espécies de algas favorecidas pela situação. Estas substâncias são os principais nutrientes do fitoplâncton (as "algas" microscópicas que vivem na água), que se pode reproduzir em grandes quantidades, tornando a água esverdeada ou acastanhada. Quando estas algas - e o zooplâncton que delas se alimenta - começam a morrer, a sua decomposição pode tornar aquela massa de água pobre em oxigênio, provocando a morte de peixes e outros animais e a formação de gases tóxicos ou de cheiro desagradável. Além disso, algumas espécies de algas produzem toxinas que contaminam as fontes de água potável. Em suma, muitos efeitos ecológicos podem surgir da eutrofização, mas os três principais impactos ecológicos são: perda de biodiversidade, alterações na composição das espécies (invasão de outras espécies) e efeitos tóxicos. Quando esta situação ocorre, a eliminação das causas da poluição pode levar o ecossistema de novo a uma situação saudável mas, se for um sistema fechado onde antes havia espécies que desapareceram por causa deste problema, será necessária a reintrodução dessas espécies para tornar o sistema semelhante ao que era antes. Estes problemas ocorreram em muitos rios da Europa e ainda não estão totalmente sanados. Certos sistemas aquícolas promovem a eutrofização dos seus tanques para mais facilmente cultivarem espécies que se alimentam do fitoplâncton. Este prática deve ser extremamente bem controlada – e os resíduos ou efluentes da instalação tratados de modo a evitar a poluição do ambiente em redor. Ambientes eutróficos podem estar também relacionados a processos naturais sem intervenção antrópica, como ambientes pantanosos, por exemplo. (WIKIPÉDIA http://pt.wikipedia.org/)



1.6. Matéria Orgânica do Solo

A manutenção da matéria orgânica do solo é bastante importante, do ponto de vista físico-químico, dado que contribui para a manutenção da sua estrutura, melhora a infiltração e a retenção da água, aumenta a capacidade de troca, contribuindo para o acréscimo da produtividade. O controle da matéria orgânica do solo é um processo complexo, devendo ser conduzido com vista a reduzir as perdas, embora seja mais fácil alcançar essas perdas do que o seu aumento. Estes objetivos podem ser facilitados pela racionalização dos itinerários técnicos, com a oportunidade das épocas de intervenção, mobilização reduzida, a sementeira direta, a agricultura biológica, a introdução de pastagem, a incorporação de resíduos (estrume ou composto). A matéria orgânica do solo desempenha uma função essencial no ciclo global do carbono. De acordo com Lal, R., 2000, são anualmente capturadas (sequestradas) aproximadamente 2 gigatoneladas (Gt) de carbono na matéria orgânica do solo, evidenciando o seu papel importante em termos de alterações climáticas (anualmente são emitidos 8 Gt de carbono para a atmosfera). Atualmente, há uma tendência a favor da adoção de técnicas agrícolas de conservação, a fim de aumentar o teor de carbono no solo e simultaneamente evitar as perdas deste e as suas emissões adicionais para a atmosfera, sob a forma de CO2. Há, todavia, um limite para a quantidade de matéria orgânica e, por isso, de carbono que poderá ser armazenada nos solos.

1.7. Contaminação do Solo

As práticas agrícolas e silvícolas têm assim um impacto importante sobre o solo agrícola, podendo também ter impacto em solos adjacentes não agrícolas e águas subterrâneas, nomeadamente em termos de emissão de substâncias contaminantes. Os contaminantes podem ser armazenados no solo, mas a sua libertação subsequente pode seguir padrões muito diferenciados. Alguns, como os pesticidas, poderão vir a ultrapassar os limites da capacidade de armazenamento e de efeito tampão do solo, causando a danificação/perda de algumas das funções deste, a contaminação da cadeia alimentar, dos vários ecossistemas e recursos naturais, pondo em risco a biodiversidade e a saúde humana. Para avaliar o potencial impacto dos contaminantes do solo, há que ter em conta não só a sua concentração mas também o seu comportamento no ambiente e o mecanismo de exposição ao Homem. A contaminação do solo pode ser diferenciada, de acordo com a sua fonte de origem, em local e difusa. A contaminação local (ou pontual) está geralmente associada a fontes confinadas, tanto em funcionamento como depois de encerradas: exploração mineira, instalações industriais, aterros sanitários, entre outras, representando riscos para o solo e água, caso os solos não estejam devidamente impermeabilizados e a descarga de contaminantes não seja controlada. A poluição difusa (causada por fontes difusas) está geralmente associada à deposição atmosférica, a certas práticas agrícolas, reciclagem e tratamento inadequados de águas residuais e resíduos, sendo o seu principal efeito o colapso do efeito tampão do solo.



A deposição atmosférica deve-se principalmente a emissões provenientes da indústria, do tráfego automóvel e da agricultura, libertando nos solos contaminantes acidificantes (como o SO2 e o NO3, metais pesados (cobre, chumbo e mercúrio, entre outros) e compostos orgânicos (como as dioxinas).

Fonte: Photodisc Os contaminantes acidificantes diminuem gradualmente o efeito tampão dos solos, favorecendo a lixiviação de nutrientes, com subsequente perda de fertilidade do solo, eutrofização de águas, abrandamento da atividade biológica e redução da biodiversidade do solo. Os metais pesados, incorporados nos adubos e na alimentação animal, constituem um problema suplementar, nomeadamente em termos das suas potenciais penetrações na cadeia alimentar. Os sistemas de produção agrícola que não asseguram o equilíbrio entre fatores de produção e produtos, relativamente ao solo e aos terrenos confinantes, geram desequilíbrios de nutrientes no solo, conduzindo frequentemente à contaminação das águas subterrâneas e superficiais, como é o caso da contaminação por nitratos: a deposição de azoto (em resultado de emissões provenientes da agricultura, do tráfego automóvel e da indústria) causa um enriquecimento indesejado deste nutriente no solo e diminuição subsequente da biodiversidade, podendo provocar a eutrofização das águas. Em 1992, eram produzidas 6.6 milhões de toneladas de lamas (matéria seca), por ano, na UE. As lamas de depuração, produto final do tratamento de águas residuais, contêm matéria orgânica e nutrientes valiosos para o solo, como o nitrogênio, o fósforo e o potássio. No entanto, também estão potencialmente contaminadas por organismos patogênicos (vírus e bactérias) e poluentes, como metais pesados e compostos orgânicos pouco biodegradáveis, podendo a sua aplicação no solo levar ao aumento das concentrações destes compostos no solo, com riscos subsequentes para a fauna e flora. Desde que a contaminação seja prevenida e controlada na fonte, a aplicação cuidadosa e controlada de lamas de depuração no solo não deve causar problemas podendo até ser benéfica, pelo aumento da carga de matéria orgânica do solo. Dados os custos de extração dos contaminantes presentes no solo serem muito elevados, é imperativa a prevenção de novas contaminações, nomeadamente através da gestão de resíduos e implementação de sistemas de monitoração e alerta rápido.

1.8. Impermeabilização, compactação e biodiversidade do solo

A impermeabilização consiste na cobertura do solo pela construção de habitações, estradas e outras ocupações, reduzindo a superfície do solo disponível para realizar as suas funções, nomeadamente a absorção de águas pluviais. As áreas impermeabilizadas podem ter grande impacto nos solos circundantes por alteração dos padrões de circulação da água e aumento de fragmentação da



biodiversidade e seus ecossistemas. O aumento da impermeabilização do solo é inevitável, em grande parte determinado pela ausência de estratégias de ordenamento do território, que não tomam em consideração os efeitos da perda de solos insubstituíveis, quer ao nível da produção alimentar, quer ao nível da conservação da natureza e controlo de cheias. As consequências da impermeabilização são extremamente prejudiciais para o desenvolvimento sustentável, não apenas para a agricultura. Tenha-se presente os efeitos catastróficos da impermeabilização dos solos na periferia dos grandes centros urbanos de construção efetuada em leitos de cheia de cursos de água, que para além da perda de solos de qualidade provocam periodicamente acentuados danos para as populações. A compactação do solo ocorre quando este é sujeito a uma pressão mecânica devido ao uso de máquinas ou ao sobrepastoreio, em especial se o solo não apresentar boas condições de operabilidade e de transitabilidade, sendo a compactação das camadas mais profundas do solo muito difícil de inverter. A compactação reduz o espaço poroso entre as partículas do solo, deteriorando a estrutura do solo e, consequentemente, dificultando a penetração e o desenvolvimento de raízes, a capacidade de armazenamento de água, o arejamento, a fertilidade, a atividade biológica e a estabilidade. Além disso, quando há chuvas torrenciais, as águas já não conseguem infiltrar-se facilmente no solo compactado, aumentando os riscos de erosão e de cheias. A redução da biodiversidade nos solos por deficientes práticas agrícolas ou por outras razões já apontadas, torna-os mais vulneráveis à degradação. Por isso, a biodiversidade do solo é frequentemente utilizada como indicador geral do estado de saúde deste, tendo-se evidenciado a eficácia dos sistemas de agricultura racionais na preservação e aumento da biodiversidade.

1.9. Salinização, cheias e desabamentos do solo

A salinização consiste na acumulação de sais solúveis de sódio, magnésio e cálcio nos solos, reduzindo a fertilidade dos mesmos. Este processo resulta de fatores como a irrigação (a água de irrigação apresenta maiores quantidades de sais, sobretudo em regiões de fraca pluviosidade, com elevadas taxas de evapotranspiração ou cujas características constitutivas do solo impedem a lavagem de sais), manutenção das estradas com sais durante o inverno no hemisfério norte e exploração excessiva de águas subterrâneas em zonas costeiras (causada pelas exigências da crescente urbanização, indústria e agricultura nestas zonas), conduzindo a uma diminuição do nível dos lençóis freáticos e à intrusão da água do mar. A salinização do solo afeta cerca de 1 milhão de hectares na UE, principalmente nos países mediterrâneos, constituindo uma das principais causas de desertificação. As cheias e os desabamentos de terras são, na sua maioria, acidentes naturais intimamente relacionados com a gestão do solo, causando erosão, poluição com sedimentos, danificação de edifícios e infra-estruturas e perda de recursos do solo, com subsequente impacto sobre as atividades e vidas humanas. As cheias podem, em alguns casos, resultar do fato de o solo não desempenhar o seu papel de controle dos ciclos da água devido à compactação ou à impermeabilização, podendo também ser favorecidas pela erosão causada pela desflorestação, abandono de terras ou até pelas próprias características do solo. Como os processos de degradação estão estreitamente interligados, o efeito combinado de ações contra



ameaças específicas será benéfico para a proteção do solo em geral. Todos os interesses existentes de conservação e exploração do solo deverão assim ser harmonizados de forma a permitir o desempenho total das suas funções. Podemos assim constatar que, se por um lado, a variabilidade do solo exige a incorporação de um forte elemento local resultando em problemas de degradação de agroecossistemas, com perda de produção e produtividade, além de comprometimento dos recursos naturais. Nas políticas respectivas, por outro, também é necessária a incorporação de um componente global, pelas consequências mais amplas do solo, nomeadamente em termos de segurança alimentar, proteção das águas e biodiversidade, devendo ainda ter-se em atenção o fato do solo, ao contrário do ar e da água, estar geralmente sujeito a direitos de propriedade, dificultando a aplicação de políticas de proteção e conservação, pois requer a aceitação de proprietários e gestores de terras.

1.10. Aptidão agricola

O uso adequado da terra deve ser o primeiro passo em direção, não apenas a uma agricultura correta e sustentável, mas também à conservação dos recursos naturais, especialmente o solo, a água e a biodiversidade. Os cuidados, portanto, com o uso equilibrado destes recursos devem prevalecer, evitando-se a corrida atrás do prejuízo, combatendo-se os efeitos quando, na realidade, pode-se evitar ou amenizar as causas. Além do mais, o uso de ações corretivas aos impactos ambientais e sociais negativos, onera sobremaneira o custo de sustentabilidade, reduzindo o poder de competitividade e lucros no agronegócio. Busca, deste modo, uma agricultura centrada em aspectos como: compatibilização entre atividades produtivas e potencial dos agroecossistemas; o mínimo de impacto negativo ao meio ambiente; e manutenção a longo prazo dos recursos naturais e da produtividade agrícola. No caso de aptidão agrícola para agroecologia, que deve ser entendida como uma ciência ou um conjunto de conhecimentos e métodos que permite estudar, analisar e avaliar agroecossistemas, dentro do conceito de sustentabilidade (Caporal e Costabeber, 2002). Sob a ótica agroecológica, a avaliação da aptidão agrícola reveste-se de grande importância, pois sabe-se que historicamente a ocupação agrícola das terras tem ocasionado problemas ambientais, decorrentes não só do uso indevido de áreas frágeis, mas também da sobreutilização de terras (uso do solo acima de sua capacidade produtiva). Sabe-se que em muitos casos, o uso de uma área não é conduzido de forma compatível com sua real aptidão agrícola, resultando em problemas de degradação de agroecossistemas, trazendo junto a perda de competitividade do setor agrícola e deterioração da qualidade de vida da população (CURI et al., 1992). LARACH (1990) ressalta que, embora a concepção da metodologia de aptidão agrícola tenha sido desenvolvida para interpretação de levantamentos generalizados, ela é suficientemente elástica para permitir reajustamentos, fato que pode ser de grande utilidade em projetos de desenvolvimento rural sustentável. Nesse contexto, o conhecimento da aptidão agrícola reveste-se de grande importância, pois é muito comum o uso das terras em desarmonia, ou sem considerar o seu verdadeiro potencial agrícola, LARACH (1990) ressalta que, embora a concepção da metodologia de aptidão agrícola tenha sido desenvolvida para interpretação de levantamentos generalizados, ela é suficientemente elástica para permitir reajustamentos, fato que pode ser de grande utilidade em projetos de desenvolvimento rural sustentável. Na avaliação da aptidão agrícola, procura-se diagnosticar o comportamento das terras para lavouras, nos sistemas de manejo A (baixo nível tecnológico), B (nível tecnológico médio) e C (nível



tecnológico alto); para pastagem plantada e/ou silvicultura, no sistema de manejo B; e para pastagem natural, no sistema de manejo A. As terras sem aptidão para o uso agrícola são classificadas como de preservação da flora e fauna. Ressalva-se que quando a metodologia faz esse destaque, deixa explícito de que estas áreas possuem extrema fragilidade/limitação de uso, prestando-se somente a esse tipo de uso, que é o preservacionista. Não há impedimento, todavia, que outras áreas de elevado potencial, possam ser destinada também a este tipo de uso. A adoção de níveis de manejo, no sistema de avaliação da aptidão agrícola das terras, é considerada como um procedimento altamente válido, sobretudo em países como o Brasil, onde, numa mesma região, existe uma grande variedade de condições técnicas e socioeconômicas e, conseqüentemente, diferenciados sistemas de manejo lado a lado (BENNEMA et al., 1964; RESENDE et al., 1995). A partir dos fatores limitantes (fertilidade, água, oxigênio, suscetibilidade à erosão e impedimento à mecanização), BENNEMA et al. (1964) consideram que o sistema de avaliação da aptidão agrícola tem um caráter dominantemente ecológico, sobretudo no que tange aos seus três primeiros fatores. Nessa mesma linha, sobre o foco da metodologia, RAMALHO FILHO & BEEK (1995) apesar de mencionarem aspectos referentes à relação custo/benefício e tendência econômica à longo prazo, deixam claro de que o objetivo maior do método reside na orientação, com vistas à sustentabilidade de uso das terras, no planejamento regional e nacional. A avaliação da aptidão agrícola baseia-se na comparação das condições oferecidas pelas terras, com as exigências de diversos tipos de usos. Trata-se, portanto, de um processo interpretativo que considera informações sobre características de meio ambiente, de atributos do solo e da viabilidade de melhoramento de qualidades básicas das terras. Assim, o seu desenho metodológico compreende três etapas, seguindo as sugestões de PEREIRA (2002) em relação com o preconizado por (RAMALHO FILHO & BEEK, 1995): a) levantamento de dados e preparação de mapas básicos (solo, relevo, clima, uso da terra); b) avaliação das terras com base em “tabelas de critérios”; c) elaboração do mapa final de aptidão agrícola das terras. O Sistema de Avaliação da Aptidão Agrícola, no Brasil, tem sido utilizado em favor de diferentes sistemas de produção e da pesquisa agropecuária, oriundos do chamado processo da modernização da agricultura, e, conseqüentemente, a par da dimensão social e da realidade genuína da produção agrícola familiar. Existem hoje circunstâncias ainda mais favoráveis que ensejam, pelo menos no contexto científico, a sua inclusão no estoque tecnológico agroecológico, fato que concorre para a aceleração de uma verdadeira transição agroecológica que tantos teorizam mas poucos sentem.

2. Erosão, degradação e recuperação do solo

O termo erosão provém do latim (erodere) e significa “corroer”. Nos estudos ligados à ciência da terra, o termo é aplicado aos processos de desgaste da superfície terrestre (solo ou rocha) pela ação da água, do vento, de queimadas, do gelo e de organismos vivos (plantas e animais), além da ação do homem (CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006). O autor ainda cita que o processo erosivo depende de fatores externos, como o potencial de erosividade da chuva, as condições de infiltração e escoamento superficial e a declividade e comprimento do talude ou encosta e, ainda, de fatores internos, como gradiente crítico, desagregabilidade e erodibilidade do



solo. A evolução da erosão ao longo do tempo depende de fatores tais como características geológicas e geomorfológicas do local, presença de trincas de origem tectônica e evolução físico-química e mineralógica do solo. Nos estudos apresentados por Camapum de Carvalho et al. (2006) determinados esclarecimentos são necessários para complementar os fundamentos dessa pesquisa: - no meio geotécnico tem-se dado grande importância ao estudo das erosões de origem hídrica, dita lineares, que são classificadas como ravinas (sem surgência de água) e voçorocas (com surgência de água). No trato dos processos erosivos, é igualmente necessário que se considere a origem da ação dinâmica, o local, o momento e a velocidade de ocorrência do processo erosivo; - destaca-se, no entanto, que a dinâmica dos processos erosivos está intimamente ligada à própria dinâmica de variáveis causais como o clima e uso do solo, sendo que, por exemplo, o fato da primeira, clima, depender da segunda, uso do solo, reflete a sua complexidade; - são exemplos dessa situação, no meio rural, o plantio e manejo do solo de modo inapropriado, como a não observância de curvas de nível ou o desmatamento de matas ciliares; - a erosividade da chuva e a erodibilidade do solo são dois importantes fatores físicos que afetam a magnitude da erosão do solo. Como visto, a erosão do solo depende de vários fatores. Mesmo que a chuva, a declividade do terreno e a cobertura vegetal sejam as mesmas, alguns solos são mais susceptíveis ao destacamento e ao transporte de partículas pelos agentes de erosão que outros. Essa diferença, devido às propriedades do solo, é conhecida como erodibilidade do solo. Para Camapum de Carvalho et al. (2006) a classificação das erosões é apresentada a seguir: - as erosões se classificam quanto à forma como surgiram, e podem se dividir em dois grandes grupos: a erosão natural ou geológica e a erosão antrópica ou acelerada, sendo a geológica ocasionada por fatores naturais, enquanto a antrópica esta relacionada a ação humana; - o mais comum, no entanto, é classificar a erosão em quatro grandes grupos: erosão hídrica, erosão eólica, erosão glacial e erosão organogênica. Este texto dará ênfase ás erosões antrópicas de origem hídrica geradas pela chuva. Estas erosões são geralmente classificadas em três tipos principais: erosão superficial, erosão interna e erosão linear (sulco, ravina e voçoroca), segundo seu estagio de evolução; - a erosão superficial surge do escoamento da água que não se infiltra. Ela está associada ao transporte, seja das partículas ou agregados desprendidos do maciço pelo impacto das gotas de chuva, seja das partículas ou agregados arrancados pela força trativa desenvolvida entre a água e o solo. O poder erosivo da água em movimento e sua capacidade de transporte dependem da densidade e da velocidade de escoamento, bem como da espessura da lâmina d’água e, principalmente, da inclinação da vertente do relevo. A formação de filetes no fluxo superficial amplia o potencial de desprendimento e arraste das partículas de solo, dando, quase sempre, origem aos sulcos que evoluem para ravinas podendo chegar à condição de voçoroca; Os escoamentos superficiais, originados por uma chuva intensa sobre uma bacia, é uma parte do ciclo hidrológico local, sendo produzidos quando os componentes de recarga da bacia são satisfeitos. Esses componentes são a interceptação e escoamento ao longo da vegetação, o armazenamento no perfil do



solo, a percolação profunda que atinge o aqüífero e o armazenamento em depressões da superfície (EMBRAPA, 2004). O escoamento superficial e o processo de desagregação da estrutura do solo, produzidos pelas gotas de chuva, constituem dois principais causadores da erosão pluvial. Como os dois processos são causa direta da precipitação pluviométrica que ocorre em determinado local, essa é considerada o elemento do clima mais importante no processo de erosão (EMBRAPA, 2004). ZACHAR (1982) apud CAMAPUM DE CARVALHO (2006) propõe uma terminologia para a classificação dos principais tipos de erosão, enfatizando o caráter combinado entre os agentes erosivos e a ação da gravidade, mostrados no Quadro 1. Classificação da erosão pelos fatores ativos Fator Termo 1. água - Erosão hídrica 1.1. chuva - Erosão pluvial 1.2. fluxo superficial - Erosão laminar 1.3. fluxo concentrado - Erosão linear (sulco, ravina, voçoroca) 1.4. rio - Erosão fluvial 1.5. lago, reservatório - Erosão lacustrina ou límica 1.6. mar - Erosão marinha 2. geleira - Erosão glacial 3. neve - Erosão nival 4. vento - Erosão eólica 5. terra, detritos - Erosão soligênica 6. organismos - Erosão organogênica 6.1. plantas - Erosão fitogênica 6.2. animais - Erosão zoogênica 6.3. homem Erosão antropogênica Fonte: ZACHAR (1982) apud CAMAPUM DE CARVALHO (2006) Degradação "Conjunto de processos resultantes de danos no meio ambiente, pelos quais se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades, tais como, a qualidade ou capacidade produtiva dos recursos ambientais" (Decreto Federal 97.632/89). "Alterações adversas das características do solo em relação aos seus diversos usos possíveis, tanto estabelecidos em planejamento quanto os potenciais" (ABNT, 1989). Restauração Reprodução das condições exatas do local, tais como eram antes de serem alteradas pela intervenção. Recuperação Local alterado é trabalhado de modo que as condições ambientais acabem se situando próximas às condições anteriores à intervenção; ou seja, trata-se de devolver ao local o equilíbrio e a estabilidade dos processos atuantes. Reabilitação Local alterado destinado a uma dada forma de uso de solo, de acordo com projeto prévio e em condições compatíveis com a ocupação circunvizinha, ou seja, trata-se de reaproveitar a área para outra finalidade. Remediação Ações e tecnologias que visam eliminar, neutralizar ou transformar contaminantes presentes em subsuperfície (solo e águas subterrâneas). Refere-se a áreas contaminadas.



O termo RECUPERAÇÃO é amplamente utilizado, por incorporar os sentidos de restauração e reabilitação

(Modificado de Bitar & Braga, 1995)

2.1. Tipos de degradação e medidas corretivas

TIPO DE ÁREA DEGRADADA

PRINCIPAIS PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO (MEIO FÍSICO)

ALGUMAS MEDIDAS CORRETIVAS

(MEIO FÍSICO)

Mineração Abandonada em Regiões Urbanas

- Escoamento das águas superficiais; - Erosão por sulcos e ravinas;

- Escorregamentos; - Deposição de sedimentos e partículas.

- Revegetação; - Captação e condução das águas

superficias; - Estabilização de taludes e blocos.

Depósito de Resíduos Industriais e Urbanos

- Interações físico-químicas no solo (poluição do solo);

- Escoamento das águas superficiais; - Movimentação das águas de

subsuperfície.

- Prospecção do depósito; - Remoção total ou parcial, transporte e disposição dos

resíduos; - Tratamento "in situ" do solo;

- Descontaminação ou remediação do solo.

Ocupação Habitacional de Encostas em Situações de

Risco

- Escorregamentos; - Escoamento das águas em superfície.

- Captação e condução das águas superficiais;

- Estabilização da encosta (com ou sem estruturas de contenção);

- Revegetação.



Voçorocas Urbanas ou Rurais

- Erosão por boçorocas; - Movimentação das águas de

subsuperfície.

- Controle do uso e ocupação; - Captação e condução das águas

superficiais; - Drenagem das águas de

subsuperfície/fundo; - Estabilização dos taludes da

boçoroca ou aterramento.

Ocupação Agrícola Irrigada

- Adensamento e compactação do solo; - Acidificação do solo por lixiviação.

- Controle da irrigação; - Aragem profunda do solo;

- Correção da acidez do solo.

Cursos e Corpos d´água Assoreados

- Deposição de sedimentos e partículas; - Enchentes e inundações.

- Controle da erosão a montante; - Dragagem dos sedimentos;

- Obras hidráulicas.

(Bitar & Braga, 1995). 2.2. Gerenciamento Ambiental Com base nas informações da tabela apresentada a seguir (modificada de Bitar & Ortega, 1998), vamos verificar quais os mais adequados instrumentos de gerenciamento ambiental de empreendimentos, tendo em vista se estes já se encontram em atividade ou se serão instalados futuramente.

Como pode ser observado na tabela anterior, os empreendimentos devem ser tratados de forma diferente de acordo com a sua situação, se já instalados ou ainda a instalar. No caso de empreendimentos já instalados, a análise se torna mais objetiva devido à existência de problemas reais e concretos. Já em empreendimentos que serão instalados, a análise dos impactos



ambientais é subjetiva, porém, neste caso a recuperação de impactos ambientais deve ser realizada concomitantemente à atividade, ou seja, os gastos econômicos tendem a ser minimizados. 2.3.Erosão hídrica A erosão hídrica é umas das principais formas de degradação do solo, acarretando prejuízos de ordem econômica, ambiental e social. Segundo Bahia (1992), o Brasil perde anualmente cerca de 600 milhões de toneladas de solo devido a erosão. Além do prejuízo na reposição dos nutrientes perdidos, outro grande problema decorrente é o assoreamento de corpos de água. O assoreamento afeta não só o abastecimento de água potável à população rural e urbana, como as atividades agrícolas e industriais, e também, a produção de energia elétrica, tendo em vista que mais de 95 % da energia produzida no país provém de hidrelétricas (ANEEL, 2002). Existem diferentes formas de erosão hídrica de acordo com o seu grau de carreamento de partículas e incisão no solo. Quando a perda de solo pela erosão se dá em camadas relativamente finas e homogêneas, às vezes até imperceptível, é chamada de erosão laminar. À medida que a água se concentra em determinados pontos devido às depressões no relevo do terreno, pode formar os sulcos, e podendo chegar a um estágio mais avançado que são as chamadas voçorocas (Braun, 1961). Existem outros termos utilizados como boçorocas, grotas, esbarrancados ou esbarrancamentos, dependendo da região, para denominar as “crateras” formadas no terreno (Figura 1).

Figura 1. Áreas afetadas por voçorocas no município de Pinheiral-RJ. Foto: Roriz Luciano Machado Dentre as formas de erosão, esta é a que causa conseqüências mais graves à população em termos de perda de área utilizável, assoreamento de rios, riachos e lagoas, e até morte de animais devido a acidentes. As causas com que a erosão pode chegar a esse estágio avançado são naturais, mas a ação do homem pode acelerar bastante o processo. Fatores como o relevo acidentado, chuvas concentradas em poucos meses do ano, características do solo, como: textura, consistência friável, baixo teor de matéria orgânica e pequena estabilidade de agregados, tendem a aumentar a susceptibilidade do solo à erosão. Em relação ao relevo, sua influência está relacionada com as características de declividade (quando acentuada), comprimento de rampa longo e a forma da encosta, que favorecem maior velocidade, volume e concentração da enxurrada. Quanto às chuvas, a erosão pode ser maior ou menor em função da sua duração, intensidade, distribuição e tamanho de gotas (Wischmeier & Smith, 1958). Em regiões onde sua distribuição é



concentrada em poucos meses do ano, a quantidade de eventos de grande intensidade geralmente é maior, e conseqüentemente, mais alto é o índice de erosividade e os danos causados (Bertoni & Lombardi Neto, 1993). A respeito das características do solo, aqueles que quando úmidos se desfazem com facilidade, são facilmente desagregados e transportados pelas chuvas, e isso está relacionado com maiores teores de silte e areia fina (Wischmeier et al., 1971). Solos de textura mais grosseira, como areia grossa e cascalho, podem ser também susceptíveis por não apresentarem agregação entre suas partículas (Venturim & Bahia, 1998). A agregação do solo (união de partículas formando pequenos torrões) é uma propriedade importante sobretudo por estar relacionada à porosidade. Quanto maior o volume de poros grandes do solo, maior a infiltração de água das chuvas, e menor o escoamento superficial. A matéria orgânica influencia bastante a agregação, conferindo maior estabilidade aos agregados através da cimentação das partículas, e com isso, proporciona maior resistência à ação das gotas das chuvas e das enxurradas resultando em menor desestruturação e carreamento de solo (Verhaegen, 1984). Vieira, citado por Fendrich et al. (1988), descreve características de solos que apresentam suscetibilidade à formação de voçorocas: solos arenosos, ácidos, poucos coesivos, Horizonte A com cor vermelho intenso, com areia muito fina, siltosa e com pouca argila, predominando nos horizontes subjacentes, areias mais claras levemente rosadas ou amarelas com tendência a cor branca. O tipo de rocha da qual o solo foi formado, ou seja, o material de origem, pode também influenciar na formação de voçorocas. Um exemplo disso são os solos formados em rochas do embasamento cristalino, em que os horizontes superficiais, sobretudo o B, são mais resistentes à erosão. No entanto, saprolitos, a camada ou horizonte C, com características da rocha matriz, podem apresentar alta erodibilidade, e conseqüentemente, formar voçorocas quando essa camada é exposta aos agentes erosivos (Resende e Parzanese, citados por Morais et al., 2004). A ação do homem no sentido de acelerar o processo erosivo ocorre quando este retira a cobertura vegetal original do solo e realiza práticas que promovem sua desagregação como, aração, gradagem, calagem, adubação, redução da matéria orgânica, etc., e o expõe ao impacto das gotas das chuvas, devido a baixa cobertura do solo, que pode ocorrer também com o superpastejo, queimadas, etc.; com ausência de práticas de conservação do solo. Tudo isso associado à condições de relevo acidentado, em certos casos locais considerados como de preservação permanente, acarreta o aumento do escoamento superficial da água das chuvas, e dependendo das características do solo, o processo erosivo pode evoluir ao longo do tempo formando as voçorocas. A redução da taxa de infiltração de água pode estar relacionada, em alguns tipos de solos, como os Argissolos, às características pedogenéticas de acúmulo de argila no horizonte B (Bt), o que pode contribuir para evolução dos processos erosivos e formação de voçorocas. O uso e o manejo destes solos é de fundamental importância para evitar a formação de voçorocas. No entanto, a formação de voçorocas pode ocorrer também pela falta de planejamento e gerenciamento das águas das chuvas como, construção de estradas, cercas, infra-estruturas, com ordenamento da enxurrada em um único ponto sem estratégia de dissipação de energia, etc., (DAEE, 1989). Todavia, esse não é o único processo de formação de voçorocas. Outro processo erosivo existente é o escoamento sub-superficial que forma fluxos concentrados na forma de túneis ou dutos, chamado de



piping, que podem provocar o colapso da superfície situada acima destes (Guerra, 2003), podendo formar voçorocas em curto espaço de tempo. No Brasil as áreas localizadas no Noroeste do Paraná, Planalto Central, Oeste Paulista, Campanha Gaúcha, Triângulo Mineiro e Médio Vale do Paraíba do Sul, são as mais críticas quanto à incidência de processos erosivos, e correspondem também, as áreas que têm sido mais estudadas devido a grande relevância em termos de perda de solo e redução da produtividade (Botelho & Guerra, 2003). Em relação ao Médio Vale do Paraíba do Sul, estima-se que mais de 1 milhão de hectares estão nos níveis de vulnerabilidade à erosão alta a muito alta. Esses processos erosivos vêm causando o assoreamento de forma acelerada, do rio Paraíba do Sul e reservatórios do sistema Light-Cedae (CEIVAP, 2002). De todos os municípios da região, Pinheiral é um dos que mais se destaca com aproximadamente 88% de suas terras nessas categorias de severidade à degradação. Pinheiral situa-se entre os municípios de Volta Redonda e Barra do Piraí. Neste trecho da Bacia do Paraíba do Sul, foi registrada a segunda maior produção de sedimentos, com cerca de 5,89 t ha-1 ano-1 e parte deste total, 680.800 t ano-1, está sendo transferido para o Sistema Light-Guandu, que recebe 2/3 da água do rio Paraíba do Sul para geração de energia e água potável. Deve-se ressaltar que o rio Paraíba do Sul, juntamente com o rio Guandu, são os principais responsáveis pelo abastecimento de água para mais de 9 milhões de pessoas no Grande Rio (CEIVAP, 2002). Para quantificar o problema, uma voçoroca de tamanho médio em Pinheiral, apresenta cerca de 1000 m2 de área, e profundidade média de 10 m, o que resulta em 10.000 m3 de volume. Isso equivale ao longo do desenvolvimento da voçoroca, a 2.000 caminhões de aterro, e que têm os rios e riachos como destino final. Em um trecho de 70 km da linha férrea da MRS Logística entre Barra Mansa e Japerí-RJ, foram contadas mais de 160 voçorocas voltadas para o rio Paraíba do Sul. Isso dá uma dimensão do problema na região. Como visto até aqui, a formação de voçorocas está relacionada principalmente com a evolução do processo erosivo em locais que apresentam suscetibilidade a esses fenômenos, e apresenta uma forte relação com o uso do solo. Nos locais em que o processo de voçorocamento já se encontra iniciado, o que resta é tentar contê-lo da maneira mais eficiente e econômica possível, evitando assim, estragos ainda maiores. A recuperação de voçorocas não é uma tarefa fácil e barata, principalmente se for pensar em correção de taludes com máquinas pesadas onde o custo da hora trabalhada é elevado. Entretanto, é possível estancar a evolução de voçorocas, reduzir a perda de solo e melhorar a paisagem, de forma eficiente e a custos relativamente baixos, fazendo uso somente de mão-de-obra familiar e materiais alternativos, com poucos insumos externos à propriedade rural. 2.3. Recuperação de Voçoroca Consiste basicamente no controle da erosão na área à montante ou cabeceira da encosta, retenção de sedimentos na parte interna da voçoroca com práticas simples e materiais de baixo custo, e por último, a revegetação das áreas de captação (cabeceira) e interna da voçoroca com espécies vegetais que consigam se desenvolver adequadamente nesses locais. O isolamento da área do pastoreio de animais com cerca de arame, e a construção de aceiros, contra queimadas, são as primeiras atividades a serem realizadas para que se possa proteger a cobertura vegetal existente e a que futuramente será implantada através da revegetação (Figura 1). Nesse mesmo sentido deve se iniciar os trabalhos de controle de formigas cortadeiras que são grandes inimigas no estabelecimento das mudas de árvores que serão plantadas na área.



O passo seguinte é a análise química e textural do solo da área, para se conhecer sua fertilidade e textura. Essas informações serão úteis na determinação da necessidade de aplicação de nutrientes na forma de fertilizantes, para as espécies florestais a serem implantadas, e também, no dimensionamento de práticas de controle da erosão. Os laboratórios onde se realizam análises de terra são geralmente encontrados em universidades, instituições de pesquisa agropecuária, laboratórios particulares, etc., bastando o produtor coletar as amostras devidamente, identificar e enviá-las para o local mais próximo. A coleta das amostras é uma etapa muito importante pois é aí que se tem a representação das reais condições do terreno. Para tanto, o produtor deve dividir a área em glebas homogêneas, como por exemplo, dividir a encosta ou morro em parte superior, médio e inferior, ou outra condição que diferencie a área, e retirar as amostras com uso de trados de amostragem de solo ou enxadão nas profundidades de 0 a 20 cm. Devem ser amostradas 20 a 40 amostras simples para cada amostra composta se a área tiver até 2 ha, e 15 a 20 amostras simples para cada amostra composta, para áreas de até 10 ha. Depois de coletadas as amostras simples, deve-se misturá-las em um recipiente para formar as compostas, tendo-se o cuidado de utilizar a mesma medida em todas as amostras simples. Para se obter uma amostragem homogênea da área é recomendado coletar as amostras no caminhamento em zigue-zague. Para maiores informações sobre a forma de coletar as amostras de solo, veja o site: http://www.cnpab.embrapa.br/servicos/analise_solos_coleta.html.

Figura 1. Área cercada (A) e aceirada (B) para evitar o pastoreio, e na época mais seca, o fogo. O isolamento da área do pastoreio de animais com cerca de arame, e a construção de aceiros, contra queimadas, são as primeiras atividades a serem realizadas para que se possa proteger a cobertura vegetal existente e a que futuramente será implantada através da revegetação (Figura 1). Nesse mesmo sentido deve se iniciar os trabalhos de controle de formigas cortadeiras que são grandes inimigas no estabelecimento das mudas de árvores que serão plantadas na área. O passo seguinte é a análise química e textural do solo da área, para se conhecer sua fertilidade e textura. Essas informações serão úteis na determinação da necessidade de aplicação de nutrientes na forma de fertilizantes, para as espécies florestais a serem implantadas, e também, no dimensionamento de práticas de controle da erosão.



Os laboratórios onde se realizam análises de terra são geralmente encontrados em universidades, instituições de pesquisa agropecuária, laboratórios particulares, etc., bastando o produtor coletar as amostras devidamente, identificar e enviá-las para o local mais próximo. A coleta das amostras é uma etapa muito importante pois é aí que se tem a representação das reais condições do terreno. Para tanto, o produtor deve dividir a área em glebas homogêneas, como por exemplo, dividir a encosta ou morro em parte superior, médio e inferior, ou outra condição que diferencie a área, e retirar as amostras com uso de trados de amostragem de solo ou enxadão nas profundidades de 0 a 20 cm. Devem ser amostradas 20 a 40 amostras simples para cada amostra composta se a área tiver até 2 ha, e 15 a 20 amostras simples para cada amostra composta, para áreas de até 10 ha. Depois de coletadas as amostras simples, deve-se misturá-las em um recipiente para formar as compostas, tendo-se o cuidado de utilizar a mesma medida em todas as amostras simples. Para se obter uma amostragem homogênea da área é recomendado coletar as amostras no caminhamento em zigue-zague. Para maiores informações sobre a forma de coletar as amostras de solo, veja o site: http://www.cnpab.embrapa.br/servicos/analise_solos_coleta.html. 3. Conceitos e leis da fertilidade do solo, nutrientes essenciais para as plantas, macro e

micronutrientes. O manejo da fertilidade do solo visa à nutrição mineral das plantas, por isso é importante considerar a planta como um organismo vivo e como sua anatomia e fisiologia podem influenciar na sua capacidade de utilizar eficientemente os recursos (naturais ou adicionados) disponíveis ao seu crescimento e desenvolvimento. Logo, o manejo da fertilidade do solo deve ser feito como uma das práticas, que associadas às demais, pode proporcionar maior produtividade às culturas com menor impacto ambiental. O entendimento dos processos que ocorrem no solo é facilitado ao considerá-lo um sistema aberto, coloidal e frágil. O termo aberto leva a compreensão da continuidade dos fenômenos, da possibilidade de ganhos e perdas, tanto de matéria como de energia, da necessidade de atuação com cautela na adição de insumos e dos ciclos dos elementos químicos como um contínuo atmosferasolo-hidrosfera. O termo coloidal induz o pensamento da reatividade físico-química dos íons ou moléculas com os colóides orgânicos e inorgânicos do solo. Gera as diferentes possibilidades de formas dos nutrientes em se sorver no solo, sua capacidade para lixiviação, relaciona-se com sua disponibilidade e fitotoxicidade. O termo frágil relaciona a vida do solo. Envolve a biociclagem de nutrientes, a síntese de compostos orgânicos com capacidade de solubilização-quelação de nutrientes, a fixação biológica de nitrogênio, o armazenamento de nutrientes na biomassa, entre outras. Os nutrientes essenciais são aqueles sem os quais a planta não cresce nem reproduz. Eles podem estar envolvidos na construção do esqueleto e das membranas, na formação e no funcionamento enzimático, no equilíbrio osmótico, no relacionamento entre substâncias, etc... O C, H, N, O, S, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, Cl, B e Mo são essenciais a todas as plantas. Para algumas plantas também se considera o Na, Co, ou Si como essenciais. A divisão de macro (N, P, K, Ca, Mg e S) e micronutrientes (Zn, Cu, Fe, Mn, Cl, B e Mo) é simplesmente quantitativa e não reflete a importância às plantas. A melhor divisão é aquela relacionada à sua funcionalidade dentro das plantas, como por exemplo, àqueles envolvidos em processos de oxiredução, ativador enzimático, absorvidos e mantidos na forma oxidada, etc... Dentre os elementos tóxicos, o alumínio tem um papel em destaque que será discutido



nas aulas 2 e 3. Outros elementos podem ser tóxicos às plantas e ao homem, especialmente os metais pesados. Os elementos químicos para serem absorvidos devem entrar em contado com a membrana celular das raízes, embora seja possível a absorção foliar. O volume de solo ocupado pelo sistema radicular é muito pequeno, geralmente menor do que 2%. Assim, a maior parte dos elementos químicos ditos disponíveis não é passível de absorção instantânea e direta. Eles precisam migrar para a região próxima à raiz (rizosfera) e desta para o seu interior. Há duas maneiras dos elementos atingirem a membrana celular: fluxo de massa e difusão. Para aqueles que se encontram em grandes quantidades na solução do solo, o fluxo de massa é suficiente para suprir as necessidades das plantas, enquanto que para os demais a difusão controla a sua disponiblidade. A difusão é dependente da diferença de concentração entre a zona próxima da membrana e no solo, do teor de umidade do solo, do fator tortuosidade, do poder tampão e do coeficiente de difusão padrão do íon em questão. A absorção do nutriente é a passagem para o interior da célula. É um processo ativo, com intermediação enzimática, necessitando para tal de oxigênio e fonte de energia. As plantas apresentam diferenças na afinidade pelos nutrientes, que pode ser medida pela constante de Michaelis-Mentel (Km), pelo influxo máximo (Imax) ou pela concentração mínima (Cmin). Esses três parâmetros em conjunto indicam a adaptabilidade das plantas aos solos com baixos teores de nutrientes ou a habilidade de responderem a adubações. Geralmente, plantas nativas apresentam baixos valores de Km e Cmin e plantas melhoradas geneticamente possuem valores altos dos três parâmetros.

3.1. Acidez do solo

A acidez de um solo caracteriza-se pelo seu valor de pH e seu caráter ácido aumenta à medida que o pH do solo diminui. Entre os problemas de um solo ácido, destacam-se a menor disponibilidade de alguns nutrientes (especialmente fósforo e molibdênio) e a toxidez de alumínio e manganês. Entretanto, as rochas das quais os solos se originam, quando moídas e em contato com a água, mantém o pH próximo à neutralidade (pH 7,0) e contêm substâncias muito pouco solúveis enquanto que, após milhares de anos, os solos formados a partir destas rochas apresentam reação ácida e aumento na concentração de elementos com alta valência (Fe e Al). A primeira questão a entender é: como uma rocha com pH 7,0 origina um solo com pH 4,0? O ataque da rocha pela água da chuva é potencializado pela reação de dissolução do CO2 atmosférico: CO2 + H2O ↔ HCO3 + H+. O próton originado reage com a rocha desintegrando os minerais (intemperismo químico), liberando os cátions e ânions para a solução que servirão para o crescimento dos organismos vivos. Assim, através da intemperização dos minerais e da atuação dos fatores de formação do solo (material de origem, relevo, clima, organismos, tempo e homem), via processos de formação, os elementos químicos são liberados para a solução do solo. Muitos desses elementos são perdidos do sistema, sendo mais pronunciado para os carbonatos, sílica e os metais alcalinos e alcalinos terrosos (Na, K, Ca, Mg) e aumentos na atividade de elementos como o alumínio e o ferro. Também, a partir dos elementos na solução ocorre a neoformação de argilominerais (2:1 1:1 óxidos), que juntamente com a matéria orgânica, criam um campo elétrico negativo que atraem os cátions, evitando a sua percolação. A presença de ânions é obrigatória para que ocorra a lixiviação. Cabe lembrar que a atividade dos microorganismos na decomposição dos resíduos orgânicos também libera prótons e ânions (NO3), que aceleram o processo de acificação do solo.



Nos solos, parte do alumínio que estava contido nos minerais primários continua sendo estrutural, retido pelos átomos de oxigênio nas estruturas dos argilominerais e óxidos. Portanto, esse Al não é tóxico aos organismos vivos. Aqueles átomos de Al liberados quando ocorre a ruptura desses minerais secundários para a solução é que se tornam tóxicos. Isso só ocorre depois que a quantidade de H+ for alta (pH < 5,5). Em outras palavras, primeiro o solo se torna ácido para depois aparecer Al+3. O Al+3 é conseqüência da acidez e não causa. A acidez do solo é a recíproca da quantidade de bases para sua correção. Há vários tipos de acidez, dependendo do modo de medição adotado. a) Acidez ativa é a quantidade de H+ presente na solução do solo. É tão pequena que é medida em valores de pH (-log H+). Por exemplo, pH 4,0 tem apenas 0,0001 mol H+ l-1. b) Acidez trocável ou Al trocável refere-se à quantidade de Al+3 adsorvido pelas cargas negativas do solo (CTC). Ele está bloqueando as cargas e mantém um equilíbrio com a solução do solo. Pode ser tão alto como mais de 0,2 mol kg-1. Há uma quantidade muito grande de Al no solo, sendo que a grande maioria faz parte da estrutura dos colóides inorgânicos. O Al complexado pela MO do solo pode perfazer mais de 100 vezes àquele que se encontra no complexo de troca. Esse Al só será liberado para a solução se a MO for destruída pelo ataque microbiano. c) Acidez não trocável refere-se a quantidade de hidrogênio ligado por ligações de coordenação aos grupos funcionais dos colóides orgânicos (MO) e inorgânicos (argilas e óxidos). Esse hidrogênio só se dissocia quando se adiciona OH-1 no solo. Assim, quanto mais OH-1 se adiciona ao solo, mais H se extrai, o que torna obrigatório citar o pH da solução extratora (por exemplo, acetato de cálcio pH 7,0). d) Acidez potencial o somatório do Al+3 + H é a acidez potencial do solo. Ela representa exatamente a quantidade de calcário a ser adicionada para elevar o pH do solo a um valor específico, de acordo com o que foi determinada.

3.2. Calagem do solo

A fertilidade do solo está centrada na eficiência com que as plantas adquirem e utilizam os nutrientes essenciais, o que depende do sincronismo entre a capacidade do solo em fornecê-los em quantidades e taxas suficientes e a habilidade que as plantas possuem em absorvê-los. Sempre que há uma referência à baixa fertilidade em solos ácidos, o alumínio ou a sua associação com a deficiência de fósforo tem sido apontado como um dos maiores limitadores da produtividade. Desde o desenvolvimento do conceito de pH em 1909 por Sorensen e a sua adoção pela ciência do solo, a disponibilidade de nutrientes e o ambiente para o desenvolvimento do sistema radicular foram associados aos valores de pH do solo. Como a agricultura alcançava alta produtividade de grãos em regiões de solos com pH ≈ 6,5-7,0, esta passou a ser a meta pois, caso contrário, salientava-se que os nutrientes não estavam na sua máxima disponibilidade e haveria elementos tóxicos que prejudicariam o crescimento radicular. Assim, a TOMADA DE DECISÃO para a aplicação ou não o calcário sempre foi baseada num valor de pH. Para a maioria das culturas, esse valor inicialmente era de 6,5, mais tarde foi modificado para 6,0, atualmente para o sistema plantio direto recomenda-se 5,5 e sempre que o pH estivesse menor do que estes valores deveria ser adicionado o corretivo de acidez. Entretanto, o uso isolado do pH como tomada de decisão deve ser abandonado, pois alguns solos já calcariados não apresentam resposta ao insumo,



mesmo com valores de pH inferiores a 5,5. O que se deve usar é a presença de Al trocável (ou sua saturação na CTC efetiva) e a saturação de bases como auxiliares na tomada de decisão. Recomenda-se o uso do calcário quando a análise de solo indicar a presença de Al trocável ou quando a saturação de bases for menor que 60% (de maneira geral, isto ocorrerá quando o pH for menor do que 5,5). Se for a primeira vez que o solo recebe calcário ou houver mobilização para incorporá-lo com a lavração e a gradagens, recomenda-se elevar o pH a 6,0 para que o efeito se estenda até os 20 cm de profundidade e para aumentar o efeito residual. As primeiras recomendações de DOSES de calcário no RS foram baseadas no teor de alumínio trocável, através do “fator calagem”, já que previa uma tonelada de calcário por hectare para cada cmolc L-1 de alumínio. Com a evolução de estudos da estimativa da necessidade de calcário em função do teor de alumínio trocável, este fator foi crescendo gradativamente, passou para 1,33; 2,0 e 2,4. O método SMP foi introduzido no Rio Grande do Sul em 1969, passando a ser o método oficial, mudando-se a filosofia de recomendação de calagem. Assim, abandonou-se a estimativa da dose a partir do teor de alumínio trocável e adotou-se elevar o pH do solo até um valor pré-estabelecido para as culturas. Uma vez constatada a necessidade de adição de corretivos da acidez e estabelecida à dose recomendada, têm-se pelo menos mais duas incógnitas a serem resolvidas. A primeira diz respeito ao tipo de corretivo. Os corretivos mais baratos e abundantes são os calcários dolomíticos, que apresentam Ca e Mg como cátions acompanhantes. Isto mostra que o calcário também é um fertilizante, tendo em vista as grandes quantidades de Ca e Mg na sua composição. O uso de calcário de concha (calcítico) dever ser avaliado criteriosamente, considerando a relação custo/benefício para neutralizar a acidez, em comparação com o calcário dolomítico, bem como o fato do calcário de concha não apresentar Mg na sua composição, o que é uma desvantagem. A qualidade do calcário depende da sua composição química (poder de neutralização) e do grau de moagem (reatividade), o que determina o PRNT (poder relativo de neutralização total). A segunda incógnita refere-se ao modo de aplicação. No sistema convencional, o calcário e aplicado na superfície e incorporado por lavração e gradagens. No sistema plantio direto, o calcário é distribuído e mantido em superfície. A correção da acidez em profundidade neste sistema dependerá da quantidade de calcário adicionada, do tipo de solo, do tipo de resíduos de plantas, da atividade biológica, e do tempo, entre outros.

3.3. Dinâmica do fósforo e Adubação Fosfatada

O fósforo (P) existente no solo encontra-se na fase sólida e líquida (solução). Na solução, o P está na forma de H2PO4 e HPO4 e as quantidades são muito pequenas (menor que 0,1 mg L-1). Na fase sólida, o P apresenta-se em formas orgânicas e inorgânicas. O P contido no material de origem do solo encontra-se na forma de minerais, com predomínio dos fosfatos de cálcio. Através da intemperização desses minerais e da atuação dos fatores de formação do solo (material de origem, relevo, clima, organismos, tempo e homem), o P é liberado para a solução. Concomitantemente, ocorre a transformação dos minerais primários em argilas 2:1 e estas em 1:1 e óxidos e, a partir daí, formam-se minerais fosfatados mais estáveis termodinamicamente. Parte do P é



adsorvida pela superfície de minerais secundários e parte é absorvida e incorporada pela biomassa e matéria orgânica do solo, aumentando a proporção de fósforo em formas orgânicas. Apesar do P total da maioria dos solos ser relativamente grande (300 a 3.400 mg L-1), os processos geoquímico e biológico transformam os fosfatos naturais em formas inorgânicas e orgânicas estáveis. Em função da energia que o P está associado com a fase sólida do solo, somente uma parte do P total está em equilíbrio relativamente rápido com o P da solução e pode ser utilizada pelas plantas durante seu ciclo de desenvolvimento. Esta fração do P total é denominada lábil e é estimada através de extratores na análise do solo. Em ecossistemas jovens, a quantidade de fósforo é grande e predominam minerais primários, como a fluorapatita; em solos moderadamente intemperizados, a maior parte do fósforo encontra-se na forma orgânica e adsorvida fracamente aos minerais secundários; e nos solos altamente intemperizados, predominam as formas inorgânicas ligadas à fração mineral com alta energia e as formas orgânicas estabilizadas física e quimicamente. As plantas necessitam absorver P para se desenvolverem e produzirem grãos, mas a maioria dos solos tem alta capacidade de retenção de P. A exportação de fósforo pelos produtos vegetais (cereais, oleaginosas, frutas, vegetais, fibras, café e chá) e animais (carne, leite, ovos) é alta, já que a concentração desse nutriente varia de 0,1 a 0,5% da massa seca, o que representa mais de 60% do fósforo absorvido pelas plantas. Dessa forma, há a necessidade de entender a dinâmica do fósforo e sua associação com a produção e decomposição dos resíduos orgânicos de diferentes espécies para se desenvolver estratégias de manejo que mantenham ou aumentem a produtividade das culturas, maximizando o aproveitamento de todas as formas de fósforo do solo e minimizando a adição de fertilizantes. A principal fonte de P na natureza é a rocha fosfatada (apatita), conhecida como fosfato natural. Os fosfatos naturais podem ser de origem vulcânica (ígneas), os quais são de baixíssima solubilidade tanto em água como em ácido e, portanto, com eficiência agronômica próxima de zero. Os fosfatos naturais de origem sedimentar têm maior substituição isomórfica em sua estrutura o que a torna mais frágil e, portanto, mais reativa. A eficiência agronômica dos fosfatos naturais reativos é variável, dependendo das condições de solo. Para que haja aproveitamento de P pelas plantas, é necessário ocorrer à dissolução do fosfato: Ca10(PO4)6X2 + H+ → Ca2+ + HPO42-. Devido a esta reação, a eficiência do fosfato natural será maior em solos ácidos (desde que Al não seja um fator limitante!) e solos deficientes em P e Ca. A eficiência agronômica cairá drasticamente em solos com altos teores de Ca e pH elevado (>5,5), pois a reação de dissolução não é favorecida nestas condições. Da mesma forma, em solos que sofreram adições de calcário em superfície a eficiência destes fosfatos é muito baixa, mesmo sob sistema plantio direto. Para aumentar a eficiência dos fosfatos naturais deve-se promover o rompimento da sua estrutura cristalina através de processos industriais. Dessa forma, a partir da rocha fosfatada é possível produzir fertilizantes fosfatados solúveis em água: - Superfosfato simples (SFS): Ca10(PO4)6F2 + H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + CaSO4 + 2HF. - Ácido fosfórico: Ca10(PO4)6F2 + H2SO4 → H3PO4 + CaSO4 + 2HF - Superfosfato triplo (SFT): Ca10(PO4)6F2 + H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2HF. - Fosfato de amônia: Mono-amônio fosfato/MAP: NH3 + H3PO4 → NH4H2PO4 - Di-amônio fosfato/DAP: 2NH3 + H3PO4 → (NH4)2HPO4 - Termofosfato: Ca10(PO4)6F2 + Fund. (Silic. Mg) + Energia(1000o -1450oC) → Termofosfato - Fosfato parcialmente acidulado: Ca10(PO4)6F2 +H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + Ca10(PO4)6F2 + CaSO4



O fósforo adicionado ao solo como fertilizante solúvel reage instantaneamente, liberando grande quantidade de fosfato que são adsorvidos aos colóides inorgânicos. O fornecimento de fósforo às plantas dependerá da reatividade do fosfato e da capacidade de retenção de P do solo. As reações do fósforo com os colóides inorgânicos do solo dependem de vários fatores, tais como: a) Tipos e quantidades de colóides � quanto maior for o conteúdo de óxidos de ferro e alumínio, em especial àqueles de baixa cristalinidade, maior será o poder de adsorção de fósforo pelo solo. b) Acidez do solo: Solos com alta acidez potencial e baixo valor de pH possuem maior quantidade de sítios de adsorção (grupos funcionais OH monocoordenados). Deste modo, é obrigatória a correção da acidez antes da aplicação de fosfatos solúveis. c) Quantidade de fosfato solúvel adicionado: Cada solo apresenta uma capacidade limitada de adsorção de fósforo, geralmente muito alta. Essa capacidade depende do teor e tipo de colóides inorgânicos, como exemplo tem-se que o solo Argissolo Vermelho Distrófico com 200 g kg-1 de argila a pode sorver 350 mg kg-1, enquanto o Latossolo Vermelho Distroférrico com 680 g kg-1 de argila pode sorver 1.100 mg kg-1. d) Tempo de reação: A energia de ligação do fósforo com os colóides inorgânicos torna-se cada vez forte à medida que passa o tempo. Deste modo, os fosfatos devem ser aplicados no momento da semeadura. e) Área de contato com o solo: Os fertilizantes fosfatados solúveis devem ser aplicados em grânulos e na linha de semeadura para diminuir a área de contato com os colóides inorgânicos e com isso minimizar os fenômenos de adsorção química. Já os fertilizantes de baixa solubilidade, como os fosfatos naturais reativos (Gafsa, Arad, etc.) devem ser adicionados de modo a maximizar a área de contato, através da aplicação a lanço e preferencialmente incorporados ao solo, pois só ocorrerá a liberação do fósforo. Parece que a única função do fosfato no metabolismo é a formação de ligações, pirofosfato, as quais permitem a transferência de energia. O fósforo da fitina presente nas sementes é visto como um fósforo de reserva. Durante a germinação, o fósforo da fitina é mobilizado e convertido em outras formas de fosfato, necessárias para o metabolismo das plantas jovens (MENGEL & KIRKBY, 1987). O fosfato nucléico está presente no núcleo das células, os açúcares fosfatados dominam no citoplasma, fosfolipídios dominam nos cloroplastos e fosfatos inorgânicos dominam no vacúolos (BIELESKI & FERGUSON, 1983). O fosfato vacuolar é considerado como uma reserva, suprindo o citoplasma com fosfato quando necessário. Dessa forma, o nível de fosfato no citoplasma é mantido na ordem de 5 a 6 mM . Baixas concentrações de fosfato inorgânico reduzem o crescimento, e numa concentração de 0,3 mM ou menos, o crescimento é completamente inibido (REBEILLE et al., 1984). O fosfato inorgânico no citoplasma tem uma função regulatória, por influenciar a atividade de várias enzimas, como por exemplo, a fosfofrutoquinase. A concentração de fosfatos inorgânicos nos cloroplastos e mitocondria é comparativamente alta e da ordem de 10 mM (BIELESKI & FERGUSON, 1983).

3.4. Nitrogênio a Adubação Nitrogenada

O nitrogênio encontra-se na forma mais estável termodinamicamente na atmosfera. A forma N2 não é



disponível para as plantas, os animais e a maioria dos microorganismos. Há duas maneiras de quebrar as ligações entre os átomos de nitrogênio. A primeira delas é via enzimática (nitrogenase). Algumas espécies de microorganismos sintetizam essa enzima, portanto são hábeis em transformar o N2 em duas moléculas de NH3, a qual é imediatamente incorporada a compostos orgânicos, formando aminas, amidas, aminoácidos, etc. Muitos desses microorganismos vivem em associações com as plantas, podendo ser simbióticas ou não. Os mais conhecidos são aqueles que: a) formam simbiose com as leguminosas, com a formação de nódulos; b) que se associam com as gramíneas (cana-de-açúcar, Paspalum, milho, arroz, etc.); c) que se associam com azola; e) e os de vida livre. Esse conjunto de microorganismos é responsável pelo nitrogênio presente em ambientes naturais, onde o homem nunca adicionou esse nutriente, pois as rochas que deram origem aos solos não continham minerais de nitrogênio. Deste modo, todo nitrogênio ingressa no solo na forma orgânica e é controlado exclusivamente pela atividade biológica. A segunda possibilidade de quebrar as ligações entre os átomos de nitrogênio é através do processo industrial, onde a energia e os hidrogênios necessários são fornecidos pelos derivados do petróleo. É um processo desenvolvido no período das grandes guerras; muito caro; energeticamente negativo; controlado por pouquíssimas empresas e não é renovável. Uma vez entrando no sistema solo, o nitrogênio estará em formas muito instáveis e está, portanto, sujeito a saída do sistema. A tendência do nitrogênio do solo é retornar à atmosfera na forma de N2. Mesmo que o nitrogênio saia do solo na forma de NO3, ele ainda está instável termodinamicamente. As transformações do nitrogênio no solo envolvem a passagem das formas orgânicas (aquelas incorporadas pelos microorganismos e plantas) para as formas minerais. Esse processo é controlado única e exclusivamente pelos microorganismos e gera o aparecimento de NH3. Esse pode ser perdido por volatilização ou, mais comumente reage instantaneamente com o H+ da solução do solo produzindo o NH4 + O amônio pode ser retido nas cargas negativas dos colóides, absorvido pelas plantas ou microorganismos e, principalmente, pode ser convertido em NO3. Essa reação é muito rápida (uma ou duas semanas) e torna o nitrogênio muito móvel no solo, pois a força de adsorção do nitrato pelos colóides é muito fraca. Assim, o NO3 pode se eletroneutralizar com cátions da solução do solo (K+, Ca+2, etc.) e ser lixiviado pelo movimento descendente de água. Esse processo é responsável pela perda de nitrogênio e pela reacidificação do solo e pela contaminação do lençol freático. Em ambientes com baixa tensão de oxigênio, o nitrogênio na forma de nitrato pode ser convertido em N2 (denitrificação) e retornar à atmosfera. Em ambientes pobres em nitrogênio e na presença de resíduos vegetais com alta relação C:N, ocorre a imobilização do nitrogênio do solo. Esse fenômeno é comumente observado durante a decomposição de folhas e ramos. Além de ser constituinte dos aminoácidos livres e protéicos, o nitrogênio está presente em outros compostos nitrogenados importantes, como as bases nitrogenadas (purinas e pirimidinas), os ácidos nucleicos (DNA e RNA), que perfazem cerca de 10% do total do nitrogênio na planta. Outras formas

amino solúveis chegam a compor 5% do N das plantas. A fração presente como NH-3 e NH+4 geralmente representa baixa porcentagem (CONN & STUMPF, 1975; MENGEL & KIRKBY, 1987). Nas folhas o nitrogênio está nos cloroplastos como constituinte da molécula de clorofila, onde cada átomo de Mg está ligado a quatro átomos de nitrogênio e também participa da síntese de vitaminas, hormônios, coezima, alcalóides, hexosaminas e outros compostos. O nitrogênio é um nutriente que está relacionado aos mais importantes processos fisiológicos que ocorrem nas plantas, tais como fotossíntese, respiração desenvolvimento e atividade das raízes,



absorção iônica de outros nutrientes, crescimento, diferenciação celular e genética.

3.5. Potássio e adubação potássica

O potássio presente no solo se encontra nas mais diferentes formas, das quais umas são disponíveis em curto prazo para as plantas e outras não. Entre as diferentes formas em que se encontra o potássio no solo, destacam-se: (a) potássio estrutural, (b) potássio adsorvido na cavidade siloxana de argilominerais, (c) potássio trocável, (d) potássio na solução do solo e (e) potássio contido nos restos culturais. As plantas absorvem o potássio da solução do solo, cuja concentração é mantida pelo equilíbrio com o potássio retido nos sítios de troca (trocável). Entretanto, uma vez que a concentração de K na solução atinge valores extremamente baixos, pode haver difusão de parte do potássio contido nas estruturas dos argilominerais e dissolução dos minerais primários que contém K, indicando que as formas de K não trocáveis são potencialmente disponíveis às plantas. Na planta, o K encontra-se principalmente na forma iônica. Nesta forma, grande parte do K absorvido pelas plantas retorna ao solo após ela completar o ciclo, pela simples lavagem das folhas com a água das chuvas. A reciclagem desse nutriente, especialmente sob sistema plantio direto, exerce importante papel na sua disponibilidade, pois espécies com alta capacidade de extração, como a aveia, podem reunir quantidades consideráveis do nutriente, estimadas na média em torno de 90 Kg ha-1, que seriam disponibilizados à cultura subseqüente quando os seus restos permanecem na área de cultivo. O potássio trocável é tido como uma reserva prontamente disponível às plantas, enquanto que o potássio não trocável é considerado uma reserva em médio prazo. No RS e SC, o potássio disponível para as plantas é estimado pelo extrator Mehlich 1 (o mesmo utilizado para estimar o P), cuja quantidade extraída é muito próxima da quantidade trocável existente no solo. Outros locais utilizam outros métodos, como a resina trocadora de cátions ou o acetato de amônio a pH 7,0. As recomendações de K em vigor não levam em consideração as diferenças nas características mineralógicas, físicas e químicas dos solos, bem como sua capacidade de liberação de formas não trocáveis e/ou suprimento e mesmo qualquer parâmetro morfológico ou cinético de plantas, que afetam a absorção de K do solo. O suprimento de nutrientes para as plantas é dependente de um processo dinâmico no solo, mas as quantidades extraídas pelos métodos empregados, que é denominada forma lábil, inclui apenas as formas retidas com menor energia, não estimando outras formas do elemento que se encontram no solo em condições de contribuir para o suprimento da planta. Assim, os métodos de rotina, que usam soluções extratoras, refletem somente uma situação estática e pontual e, portanto, dão somente uma medida parcial e aproximada da verdadeira disponibilidade de K no solo. Atualmente, nos solos do RS e SC com CTC à pH 7,0 5; 5,1 a 15 e >15 cmolc dm-3 os níveis críticos são de 45, 60 e 90 mg dm-3, respectivamente. Na região Sul do Brasil poucos experimentos de calibração mostram respostas das culturas à adubação potássica, mesmo quando os teores são menores do que o nível crítico. Além disso, em aproximadamente 59% das amostras de solo do Estado do RS que chegam aos laboratórios, os valores de potássio trocável estão acima do nível crítico, indicando que os níveis de K do solo aumentaram ao longo dos últimos anos. O principal fertilizante utilizado para fornecer K é o cloreto de potássio (KCl), que é totalmente importado de países como o Canadá, Polônia e países da antiga União Soviética. Há no mercado o sulfato de potássio (K2SO4), mas o valor por unidade de K normalmente é muito mais alto do que o cloreto. As cinzas de resíduos orgânicos são uma excelente fonte de potássio, mas não é comum a preocupação com a reciclagem. A adubação com K deve ser feita, preferencialmente, no momento da



semeadura, juntamente com o P. Aplicações de K em cobertura não tem apresentado resposta pelas culturas, embora haja no mercado a uréia cloretizada (misturada com cloreto de K). O potássio está envolvido no crescimento meristemático (JACOBY et al., 1973). Fitohormônios que estão envolvidos no crescimento de tecidos meristemáticos são postos em ação pelo potássio. O potássio também é importante para a manutenção da quantidade de água nas plantas. A absorção de água pela célula e pelos tecidos é frequentemente conseqüência da absorção ativa do potássio (LAUCHLI & ARNEKE, 1978). O mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos depende inteiramente do fluxo de potássio sobre a taxa de assimilação de CO2, não por uma influência direta nos fotossistemas I ou II, mas sim por

promover a síntese da enzima ribulose bifosfato carboxilase (RUBISCO). O potássio não promove somente a translocação de fotossintetatos recém-produzidos, mas também tem um efeito benéfico na mobilização de material estocado (KOCH & MENGEL, 1977). A principal função do potássio em bioquímica é seu efeito na ativação de vários sistemas enzimáticos (EVANS & SORGER, 1966).

3.6. Cálcio

Uma das principais funções do cálcio é a na estrutura da planta, como integrante da parede celular, e sua falta afeta particularmente os pontos de crescimento da raiz, sendo também indispensável para a germinação do grão de pólen e crescimento do tubo polínico. Deve-se ao Ca a movimentação das graxas nas plantas. Na literatura tem sido vinculado a substituição do sódio pelo potássio em diversas plantas. No algodão ocorre a parcial substituição do Na por Ca para o desenvolvimento imposto pela raiz. Tem atribuído que o Na vem a superar o prejuízo do transporte do carboidrato associada a deficiência do cálcio ( ASHER, 1991). 3.7. Magnésio Entre as principais funções do magnésio nas plantas destaca-se a sua participação na clorofila, na qual o Mg corresponde a 2,7 % do peso molecular; o Mg é também ativador de um grande número de enzimas. COURY et al 1953 diagnosticou como carência de magnésio a doença fisiológica conhecida por vermelhão do algodoeiro, a qual se caracteriza pela coloração vermelho púrpura que se estabelece entre as nervuras das folhas mais velhas, as folhas deficientes e as maçãs caem com facilidade.

3.8. Enxofre

O enxofre (S) é um nutriente essencial à vida dos vegetais, pois é encontrado nas proteínas, formando parte dos aminoácidos cisteína e metionina; em compostos como as vitaminas tiamina e biotina; na coenzima A (Coa); na ferredoxina, proteína importante na fotossíntese; e no glutatione, tripeptídeo, que atua como antioxidante em vários processos de destoxificação. O S também faz parte de compostos de sabor e odor, que são importantes na aceitabilidade das pastagens forrageiras pelos animais. No solo, o S encontra-se na forma orgânica, que representa mais de 90% do S total na maioria dos solos, e inorgânica. As transformações de S no solo são controladas por processos bióticos e abióticos.



As transformações bióticas estão relacionadas aos processos de mineralização, imobilização, oxiredução e assimilação de S pela planta. Os processos abióticos compreendem a adsorção, a dessorção, a precipitação e a dissolução do S inorgânico. Com a decomposição aeróbia da matéria orgânica ocorre à formação de SO4. Já em condições de baixa difusão de oxigênio as formas reduzidas de S são as que predominam como dióxido de S (SO2), o sulfito (SO3-2), o tiossulfato (S2O3-2), o S elementar (S0) e o sulfeto (S-2). Os solos argilosos com altos teores de óxidos de ferro apresentam grande capacidade de adsorção de SO4, o que diminui a sua movimentação no perfil do solo. Já em solos arenosos a movimentação do SO4 é maior e, com isso, pode ser perdido por percolação. Além disso, solos arenosos possuem baixos teores de matéria orgânica, consequentemente, menores reservas de S orgânico. O SO4 na solução do solo pode ser adsorvido aos colóides inorgânicos do solo. A prática da calagem e a aplicação de fosfatos solúveis proporcionam diminuição na adsorção de SO4, aumentando a disponibilidade deste íon na solução do solo. Quando na solução do solo ele pode ser absorvido pelas plantas e movimentar-se para camadas mais profundas. Em cultivos florestais, nos períodos iniciais, implantação e estabelecimento das culturas, deve-se dar maior atenção ao enxofre, uma vez que, em geral, as plantas não possuem o sistema radicular plenamente desenvolvido e exploram principalmente as camadas mais superficiais do solo. Com isso, uma estratégia é a manutenção de resíduos nas entrelinhas das culturas para aumentar a ciclagem de S. Entre os fatores que podem levar a não resposta das culturas as adubações sulfatadas, destacam-se a contribuição das chuvas e das irrigações como veículo de deposição do enxofre atmosférico, a ciclagem do enxofre através de plantas de cobertura com sistema radicular bem desenvolvido e o fluxo ascendente de sulfato em períodos de balanço hídrico negativo. Por fim, o uso do solo de forma inadequada, resultando em diminuições nos teores de matéria orgânica, associado ao uso de corretivos em superfície e fertilizante concentrados com ausência de S, as exportações deste elemento pelas colheitas reduzem a disponibilidade de S. Assim, espera-se maior resposta das culturas ao S adicionado.

3.9. Micronutrientes

A classificação dos elementos essenciais em macro e micronutrientes é única e exclusivamente em função da quantidade que eles são absorvidos, não refletindo o grau de importância às plantas. O zinco (Zn), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo), boro (B) e cloro (Cl) são os elementos considerados micronutrientes essenciais. Outros elementos, como o sódio (Na), cobalto (Co), silício (Si) e níquel (Ni), em alguns casos, podem ser considerados essenciais ou benéficos. Considerando seu papel no metabolismo vegetal, o Zn, Cu, Fe, Mn e o Co pertencem ao grupo que está envolvido em processos de oxiredução na planta; o B e o Si são incluídos no mesmo grupo do fósforo e enxofre; o Cl e o Na, juntamente com o potássio, estão relacionados ao controle osmótico. A quantidade total de micronutrientes no solo é fundamentalmente dependente do material de origem e do grau de evolução genética. Solos derivados de basalto são mais ricos em micronutrientes, especialmente em Mn, Fe e Zn do que aqueles oriundos de arenitos, folhelhos e sedimentos orgânicos. À medida que o solo envelhece, ocorrem perdas de todos os elementos químicos, mesmo que pequenas. Assim, a probabilidade de respostas das plantas a aplicação de micronutrientes é maior em solos mais arenosos e mais intemperizados comparativamente aos solos com maior teor de argila e mais jovens. A disponibilidade dos micronutrientes depende, além do teor total, dos fenômenos de superfície que controlam sua concentração na solução.



As reações com os colóides inorgânicos e orgânicos do solo e a constante de hidrólise (precipitação e alteração na adsorção) dos cátions metálicos são as condicionantes das suas labilidades às plantas. A energia de ligação dos micronutrientes com os colóides e o grau da constante de hidrólise são dependentes dos fatores pH, Eh (potencial redox), teor de matéria orgânica, de argila e de óxidos do solo. À medida que o pH do solo aumenta, diminui-se a disponibilidade dos micros catiônicos (Zn, Cu, Fe, Mn, Co) por causar a precipitação na forma de óxidos, enquanto que aumenta a Mo e do Cl, que estão na forma de ânions. A disponibilidade do B cresce até o pH em torno de 5,5 e após se estabiliza, devido à contribuição da matéria orgânica. A matéria orgânica está envolvida na disponibilidade de micronutrientes pela formação de quelatos (complexos orgânicos com vários pontos de ligação com o metal) solúveis e insolúveis, pela criação de cargas negativas e pela quantidade de micro contida na sua estrutura (em especial para B). A alta afinidade dos compostos orgânicos pelos elementos metálicos faz com que haja um teor adequado de matéria orgânica para a máxima disponibilidade destes micros. Em casos de solos com baixos ou altos teores de matéria orgânica (solos orgânicos), é provável que ocorram problemas com deficiências, especialmente de Cu e Zn. Solos com baixa taxa de difusão de oxigênio (baixos Eh), como ocorre quando o solo é saturado, aumenta muito a disponibilidade de Mn e Fe, podendo ocasionar fitotoxidez, como ocorre para o Mn em soja e o Fe em arroz inundado. Quanto maior for o teor de argila e óxidos, maior será a adsorção dos micronutrientes, atuando por um lado como uma reserva e por outro como um empecilho à disponibilidade. As culturas apresentam exigências muito diversas quanto à quantidade de micronutrientes, mas dificilmente o pinus e o eucalipto respondem à adubação. Para as culturas leguminosas é recomendada a inoculação das sementes com rizóbio, juntamente com Mo e Co, mesmo que a probabilidade de resposta seja baixa, o que é compensado pelo baixo custo e aumento na eficiência na fixação simbiótica de N. O enxofre faz parte da molécula de vários compostos orgânicos (DUKE & REISENAUER, 1986; MARSCHNER, 1986; MENGEL & KIRKBY, 1987) como:- ferrodoxinas- proteínas de baixo peso molecular contendo alta proporção de unidades de cisteína e adicionalmente iguais números de átomos de ferro e enxofre ; serve nas reações de oxiredução da fotossíntese, na redução de NO3 e do SO4 e sendo que o aminoácido cisteína pode se converter no aminoácido metionina e no dipeptídeo cistina e esses aminoácidos entram na composição das proteínas, está é a maior fração do enxofre nas plantas. Cerca de 70% do total do enxofre protéico das folhas encontra-se nos cloroplasto e nas sementes é encontrado nas suas películas externas (PASSOS, 1977). Boro A função fisiológica do boro difere da dos outros micronutrientes, pois este ânion não foi identificado em qualquer composto ou enzima específica. As principais funções são atribuídas ao boro são: metabolismo de carboidratos e transporte de açúcares através das membranas; síntese de ácidos nucléicos (DNA e RNA) e de fitohormônios; formação de paredes celulares; divisão celular. Apesar da concordância de que é essencial para às plantas, ainda não foi estabelecidas uma função bioquímica para o boro, a hipótese mais aceita é a de GAUCH & DUGGER JÚNIOR (1953), para os quais a função deste elemento é a de facilitar o transporte de açúcares através das membranas. Na procura de outras funções para o boro, aspectos do metabolismo têm sido considerados, os quais incluem : metabolismo de ácidos nucléicos, biossíntese de carboidratos, fotossíntese, metabolismo de proteínas e, recentemente, a função de estabilidade da membrana celular (DUGGER JÚNIOR 1983, PILBEAM & KIRKBY, 1983).



Uma das mais rápidas respostas à deficiência de boro é a inibição ou paralização do crescimento dos tecidos meristemáticos da parte aérea e das raízes, considera-se que é necessário um contínuo suprimento de B para a manuntenção da atividade meristemática. A razão para esta exigência em B não é conhecida, mais tem sido mostrado que ele é necessário para a síntese de bases nitrogenadas como a uracila (ALBERT, 1968) a qual é componente essencial do RNA e, se ausente, afetará a síntese de proteínas. O envolvimento do B na síntese de RNA foi demontrado mais recentemente por ROBERTSON & LONGMAN (1974) usando P32 . Os autores mostraram que a deficiência de B reduzia a taxa de incorporação de fósforo nos nucleotídeos. O B permeabiliza as paredes celulares, facilitando a absorção de nutrientes e aumenta a resistência da planta à seca (PASSOS, 1977). A base fisiológica da deficiência de B nas plantas tem sido ligada à concentração de ascorbato (vitamina C) nos ápices da raiz, o que resulta em taxas extremamente lentas de crescimento. Observou-se um acúmulo de Fe e Cu na raiz nas plantas deficiêntes em B, suspeitando que o Fe+3 possa reagir com o P e formar um tipo de placa que inibe a eficiência de absorção da raiz (The FAR Letter, 1998, citado por MALAVOLTA, 1998). Cloro Em 1944, WARBURG descobriu que a reação de Hill em cloroplastos isolados necessitavam de cloreto. Desde então o envolvimento deste íon no desdobramento da molécula da água na fotossíntese II tem sido confirmado por vários autores (MARSCHNERS, 1986). Evidências recentes de METTLER et al (1982) indica que ATP ase localizada no tonoplasto é estimulada especificamente pelo Cl- Cobre As principais funções do Cu são as seguintes : ocorre em compostos com funções não tão bem conhecidas como as das enzimas, mas de vital importância no metabolismo das plantas; participa de muitos processos fisiológicos como: fotossíntese, respiração, distribuição de carboidratos, redução e fixação de nitrogênio, metabolismo de proteínas e da parede celular; influência na permeabilidade dos vasos do xilema à água; controla a produção de DNA e de RNA e sua deficiência severa inibe a reprodução das plantas (reduz a produção de sementes e o pólen é estéril); está envolvido em mecanismos de resistência a doenças. A resistência de plantas à doenças fúngicas está relacionada com suprimento adequado de cobre. O Cu influe na uniformidade da florada e da frutificação e regula a umidade natural da planta, aumenta resistência à seca, é importante na formação de nós. Ferro As principais funções atribuídas ao ferro são: ocorre em proteínas dos grupos heme e não-heme e encontra-se principalmente nos cloroplastos; complexos orgânicos de ferro estão envolvidos no mecanismo de transferência de elétrons; Fe-proteínas do grupo não-heme estão envolvidas na redução de nitratos e de sulfatos; a formação de clorofila parece ser influenciada por esse elemento; está diretamente implicado no metabolismo de ácidos nucléicos; exerce funções catalíticas e estruturais. Manganês



Todas as plantas tem uma necessidade específica de manganês e aparentemnte sua função mais importante está relacionada com os processos de oxi-redução. A função mais estudada do manganês em plantas refere-se à sua participação no desdobramento da molécula de água e na evolução do O2 no sistema fotossintético (equação de Hill), na fase luminosa, de forma que tem-se a transferência de elétrons para o fotossistema II (Cheniae & Martin, 1968). As plantas possuem uma proteína contendo manganês, a manganina. O Mn acelera a germinação e aumenta a resistência das plantas à seca, beneficiando o sistema radicular. Molibdênio Segundo ADRIANO (1986) as funções do molibdênio nos processos fisiológicos foram primeiramente estabelecidas por Bortels, em 1930, que mostrou que este elemento era necessário para Azotobacter na fixação do N2 atmosférico. Também Bortels et al., citado por ADRIANO (1986) relataram que o

molibdênio era necessário para a fixação simbiótica do N2 pelas leguminosas, demonstrando que o

molibdênio era essencial para o crescimento de plantas superiores. A função mais importante do Mo nas plantas está associada com o metabolismo do nitrogênio. Esta função está relacionada à ativação enzimática, principalmente com as enzimas nitrogenases e redução do nitrato. Zinco A participação mais importante do zinco nos processos metabólicos das plantas é como componente de várias enzimas, tais como: desidrogenases, proteinases, peptidases e fosfohidrogenase. LINDSAY (1972) e PRICE et al. (1972) relataram que uma função básica do Zn está relacionada ao metabolismo de carboidratos e proteínas, de fosfatos e também na formação de auxinas, RNA e ribossomas. Existem evidências de que o Zn tem influência na permeabilidade de membranas e é estabilizador de componentes celulares. Cada nutriente desempenha funções definidas dentro da planta e nenhum pode ser completamente substituído por outro. Conquanto cada elemento desempenhe certas funções específicas, todos devem estar juntos para produzir melhores resultados. Deve ser lembrado, entretanto, que o efeito de cada nutriente, em particular no crescimento da planta, depende da reserva dos outros elementos essenciais (Lei do Mínimo de Liebig), e nenhum efeito de cada elemento pode ser interpretado isoladamente (Fageria, 1984). Um resumo das principais funções dos nutrientes de plantas aparece nas próximas tabelas, extraídas de Malavolta (1980).

Tabela - Macronutrientes: Funções e compostos (Malavolta, 1980).

Nutriente

Funções

Compostos

N

Importante no metabolismo como composto orgânico; estrutural

Aminoácidos e proteínas, aminas, amidas, aminoaçúcares, purinas e pirimidinas, alcalóides.Coenzinas, vitaminas, pigmentos

P

Armazenamento e transferência de energia; estrutural

Ésteres de carboidratos, nucleotídeos, e ácidos nucléicos, coenzimas, fosfolipídios.

K

Abertura e fechamento de estômatos, síntese e estabilidade de proteínas, relações osmóticas, síntese de carboidratos

Predomina em forma iônica, compostos desconhecidos.



Ca Ativação enzimática, parede celular, permeabilidade.

Pectato de cálcio, fitato, carbonatoOxalato

Mg

Ativação enzimática, estabilidade de ribossomos, fotossíntese.

Clorofila

S

Grupo ativo de enzimas e coenzimas.

Cisteína, cistina, metionina e taurina, Glutatione, glicosídios e sulfolipídios, coenzimas.

Tabela - Micronutrientes: Funções e compostos (Malavolta, 1980).

3.9. Absorção e movimento de nutrientes nas plantas

A absorção de um nutriente é a sua entrada, na forma iônica ou molecular, nos espaços intercelulares ou em organelas vivas da planta. Dessa forma, podem-se considerar "absorvidos", tanto os nutrientes advindos do processo radicular como do foliar. Na Tabela 1, são apresentadas as principais formas em que os nutrientes são absorvidos e, na Tabela 2, as formas de caminhamento no solo.

Após a absorção, o nutriente é transportado pelo interior da planta, dando-se a esse processo o nome de translocação. O transporte pode ser feito com o nutriente estando ou não na mesma forma em que foi absorvido, indo de um órgão (ou região) a outro da planta, em geral, da raiz para as folhas. Esse movimento é a favor da corrente transpiratória, via xilema, e, portanto, todos os nutrientes são considerados móveis quanto à translocação.

Nutriente

Funções

Compostos

B Transporte de carboidratos Coordenação com fenóis

Borato; Compostos desconhecidos

Cl

Fotossíntese

Cloreto; Compostos desconhecidos

Co

Fixação de N2

Vitamina B12

Cu

Enzima Fotossíntese

Polifenoloxidase; plastocianina,Azurina, estelacianina; umecianina

Fe

Grupo ativo em enzimas e em transportadores de elétrons

Citrocromos, ferredoxina, catalase, peroxidase, redutase de nitrato, nitrogenase; redutase de sulfito

Mn

Fotossíntese,metabolismo de ácidos orgânicos

Manganina

Mo

Fixação do N2, redução do NO3-

Redutase de nitrato; Nitrogenase

Zn

Enzimas

Anidrase carbônica, aldolase



Tabela - Formas absorvidas pelas plantas

FONTE: (Malavolta, 1980); (Raij, 1983)

Tabela - Contribuição relativa da interceptação radicular, do fluxo de massa e da difusão no fornecimento de elementos para a cultura do milho num solo fértil barro limoso (Malavolta, 1980)

Elemento

Quantidade necessária para uma colheita de

9,1 ha -1

kg ha -1 fornecidos por

Interceptação Fluxo de massa Difusão

N 170 2 168 0 P 35 1 2 33 K 175 4 35 136 Ca 35 60 150 0 Mg 40 15 100 0 S 20 1 19 0 B 0,2 0,02 0,7 0

Cu 0,1 0,01 0,4 0 Fe 1,9 0,2 1,0 0,7 Mn 0,3 0,1 0,4 0 Mo 0,01 0,001 0,02 0 Zn 0,3 0,1 0,1 0,1

FONTE: (Malavolta, 1980); (Raij, 1983)

Nutriente

Preferencial

Eventual

Nitrogênio NO3

- NH4+

Fósforo H2PO4- NPO4

-

Potássio K+

Cálcio Ca++

Magnésio Mg++

Enxofre SO4-

Boro H3BO3 H2BO3-

Cloro Cl-

Cobre Cu++

Ferro Fe+++ Fe++ Manganês Mn++

Molibdênio MoO4-

Zinco Zn++



A redistribuição é a transferência de um elemento de um órgão (ou região) a outro da planta, em forma igual ou não à que foi absorvida, tendo, entretanto, sofrido metabolização. A redistribuição ocorre através do floema, levando o nutriente das áreas de síntese (folhas) para as áreas de armazenamento/crescimento (frutos). É no movimento de redistribuição que ocorrem diferenças entre os nutrientes quanto à mobilidade, conforme mostra a Tabela 10, extraída de Malavolta (1980).

Tabela - Mobilidade comparada dos nutrientes aplicados nas folhas. Em cada grupo os elementos aparecem em ordem decrescente (Malavolta, 1980)

Altamente móveis Móveis Parcialmente imóveis Imóveis

Nitrogênio Fósforo Zinco Boro

Potássio Cloro Cobre Cálcio

Sódio Enxofre Manganês

Magnésio Ferro

Molibdênio

O aspecto mobilidade é de fundamental importância na nutrição das plantas, principalmente nas perenes, que recebem adubação de forma localizada e exploram o mesmo volume de solo por vários anos.

Representação esquemática da demanda de nutrientes pelas plantas e suprimento pelo solo e por adubos

3. Análise de solo, amostragem, diagnose nutricional.

O solo (ou substrato, ou solução nutritiva) é o meio do qual as plantas, através da absorção radicular, obtém os elementos minerais essenciais. Quando o meio não tem e, ou, não fornece as quantidades adequadas dos nutrientes, o que tem sido avaliado pela análise química do solo, as plantas não terão as suas exigências nutricionais atendidas. Haverá, portanto, redução do crescimento e produção das culturas devido a deficiência nutricional. Assim, a avaliação do estado nutricional das plantas objetiva identificar os nutrientes que estariam limitando o crescimento e produção das culturas. A técnica, nos seus diversos métodos, consiste



basicamente, em se comparar uma planta, uma população de plantas ou uma amostra dessa população com um padrão da cultura em questão. O padrão seria uma planta “normal”, sem nenhuma limitação do ponto de vista nutricional e capaz de altas produções. Os padrões nutricionais podem ser obtidos experimentalmente em cultivos sob condições controladas ou a campo, e também em plantios comerciais, considerando-se a produtividade. De acordo com MALAVOLTA et al. (1997), pode-se considerar como “padrão” culturas que apresentem uma produtividade de pelo menos três vezes a média nacional. Tais plantas, certamente, devem ter nos seus tecidos, todos os nutrientes em quantidades e proporções adequadas, não mostrando sintomas visíveis de carência. Existem diversos métodos de avaliar o estado nutricional das plantas, sendo os principais a diagnose visual e a diagnose foliar, embora existam outros como os testes de tecidos, testes bioquímicos, aplicações foliares, teor de clorofila. Pela importância e aplicação prática, os dois primeiros serão aqui relatados com maiores detalhes. Para um adequado monitoramento da fertilidade do solo e da nutrição vegetal, recomenda-se conciliar os métodos da análise de solo e da diagnose do estado nutricional das plantas, sendo os últimos, considerados complementares ao primeiro. 4.1. Análise da fertilidade do solo O conhecimento das características fisicas e hídricas dos solos é de grande importância para subsidiar o manejo de uso e ocupação das terras, com vistas à produção sustentável de alimentos e à recuperação de áreas degradadas, além de fornecer informações para fins não agrícolas, como o planejamento de rodovias, ferrovias, aterros sanitários e construções de edificações. As plantas, em geral, obtém os nutrientes de que precisam do solo. A avaliação da disponibilidade de nutrientes em solo é feita, em geral, com base na análise de fertilidade. O que devo fazer para melhorar a fertilidade do meu solo? Normalmente se utilizam dois tipos de produtos: o calcário para corrigir a acidez do solo e os fertilizantes, ou adubos, para corrigir a falta de nutrientes. A decisão do que quando e quanto aplicar de calcário e fertilizante somente deve ser feita com base na análise de fertilidade do solo com o auxílio de um agrônomo. Amostragem Material básico: Recipientes (sacos de plásticos robustos de preferência) para cerca de 500g. de amostra; Identificadores (tipo 1) nos recipientes (etiquetas firmes e/ou escrita direta) para os dados do questionário de identificação da amostra, e (tipo 2) para onde os resultados das amostras devem ser enviadas. Instruções: Dividir a propriedade em áreas uniformes de até 10 hectares, para a retirada de amostras. Cada uma dessas áreas deverá ser uniforme quanto a cor, topografia, textura e quanto as adubações e calagem que recebeu. Áreas pequenas, diferentes das circunvizinhas, não deverão ser amostradas juntas. Cada uma das áreas escolhidas deverá ser percorrida em zig-zag, retirando-se com um trado, amostras de 15 a 20 pontos diferentes, que deverão ser colocadas juntas em um balde limpo. Na falta de trado, poderá ser usado um tubo ou uma pá. Todas as amostras individuais de uma mesma área uniforme deverão ser



muito bem misturadas dentro do balde, retirando-se uma amostra final, em torno de 500g.

Figura: Exemplo de retirada de amostra de um terreno de baixada (amostra 1) e de meia encosta (amostra 2). As áreas dentro dos círculos não devem ser amostradas. As amostras deverão ser retiradas da camada superficial do solo, até a profundidade de 20 cm, tendo antes o cuidado de limpar a superfície dos locais escolhidos, removendo as folhas e outros detritos. Não retirar amostras de locais próximos a residências, galpões, estradas, formigueiros, depósitos de adubos, etc. Não retirar amostras quando o terreno estiver encharcado. No caso de culturas perenes (frutíferas por exemplo) sugere-se tambem retirar amostras entre 20 e 40cm de profundidade. Identificar perfeitamente cada amostra no identificador tipo 1, numerando cada recipiente com o mesmo número colocado nos seus apontamentos particulares. Identificar perfeitamente cada amostra no identificador tipo 2, o endereço para onde devem ser remetidos os resultados. A análise química do solo é um dos métodos disponíveis que se tem para avaliar a fertilidade do solo, sendo um dos mais baratos e mais rápidos. No entanto, apresenta algumas limitações. Nos cultivos de culturas perenes, os fertilizantes são aplicados em sulcos ou faixas, quase sempre no mesmo local, ciclo após ciclo, fazendo com que haja grande diferença de concentração de nutrientes no solo de um ponto para outro, próximos à linha da adubação. Dessa forma, torna-se difícil escolher os pontos de amostragem de solo no terreno que reflitam a disponibilidade real de nutrientes, ou seja, que a amostra de solo não contenha nutrientes em excesso ou de menos. Nos cultivos de plantas temporárias esse problema não existe, porque a aplicação dos fertilizantes para um ciclo de cultivo dificilmente vai coincidir no mesmo local das aplicações do ciclo anterior. Além disso, os preparos de solo contribuem para diluir e uniformizar os resíduos dos adubos em toda camada arável do terreno. A análise de solo para as fruteiras é de grande utilidade quando realizada antes da instalação do pomar, para se fazer as correções necessárias do solo, como a calagem, e recomendar os níveis de adubação de plantio, crescimento e dos primeiros ciclos de produção. Posteriormente, há necessidade que se tenha a análise foliar para, junto com a análise de solo, fazer as recomendações.



Para que a análise de solo seja representativa da área a ser cultivada, é necessário fazer uma amostragem muito bem feita como se descreve a seguir: - inicialmente, procede-se a divisão da área da propriedade em subáreas, levando-se em conta a topografia (baixada, plana, encosta ou topo), a vegetação ou cultura, cor do solo (amarelo, vermelho, cinza ou preto), bem como, textura (argilosa, média ou arenosa), grau de erosão, drenagem e, finalmente, o uso (virgem ou cultivado, adubado ou não); - considerando a variabilidade do terreno, a subárea não deve ser superior a 20 ha; - para cada subárea, coletar vinte amostras simples a uma profundidade de 0 - 20 cm e outras vinte a uma profundidade de 20 - 40 cm, colocando a terra em duas vasilhas limpas. Misturar toda terra coletada de cada profundidade e, da mistura, retirar uma amostra composta com aproximadamente 0,5 kg de solo e colocá-la num saco plástico limpo ou numa caixinha de papelão. Identificar essas duas amostras e enviá-las para um laboratório; - as amostras são coletadas com um trado, uma sonda ou um cano galvanizado de uma ou ¾ polegadas de diâmetro ou ainda com uma enxada ou um enxadeco. A amostragem é facilitada quando o solo está um pouco úmido; - nunca coletar amostra em locais de formigueiro, monturo, coivara ou próximos a currais. Antes da coleta, limpar a superfície do terreno, caso tenha mato ou resto vegetal. Em pomares já estabelecidos, seguem-se esses mesmos procedimentos. A época recomendada para amostragem é após uma colheita e antes de efetuar a adubação de base para o novo ciclo de produção. As amostras devem ser coletadas na projeção da copa das árvores, nos espaços correspondentes às faixas em que se distribui os fertilizantes. Devem ser retiradas amostras de 0 – 20 e 20 – 40 cm de profundidade. A retirada de amostras em outras profundidades é útil em alguns casos, como na avaliação da salinidade, devendo ser, também, obtidas amostras compostas de 20 pontos. Aconselha-se repetir essa amostragem uma vez a cada dois anos ou antes quando for necessário.

Recomenda-se ainda fazer amostragem de solo no espaço das entrelinhas, no caso da existência de cultura intercalar, ou quando se desconhece as características do solo antes da instalação do pomar, seguindo a mesma metodologia descrita anteriormente.

Coleta de solo para análise 4.2. Interpretação de Análise de Solos Colóides e Íons do Solo À medida que os solos são formados, durante os processos de intemperização, alguns minerais e a matéria orgânica são reduzidos a partículas extremamente pequenas. Alterações químicas diminuem ainda mais estas partículas até o ponto em que elas não podem mais ser vistas a olho nu. Estas partículas de menor tamanho é que são chamadas de “colóides”. Em termos práticos, o tamanho das frações da fase sólida do solo pode ser identificado de acordo com a seguinte classificação:



Tabela: Classificação, quanto ao tamanho, dos componentes da fase sólida do solo.

Frações Dimensões (mm) Calhaus 20 a 2

Areia grossa 2 a 0,2 Areia fina 0,2 a 0,02

Limo 0,02 a 0,002 Argila < 0,002 (2 micra)

Os colóides argilosos são frações menores que 0,001 mm ou 1 micra. Os colóides orgânicos constituem-se no húmus, sendo produtos da decomposição da matéria orgânica, transformados biologicamente.

Tabela: Classificação dos tipos de colóides.

Tipo de Colóide Composição

Minerais

Argilas silicatadas e argilas

sesquioxídicas (óxidos, hidróxidos e oxi-hidróxidos de Fe e Al)

Orgânicos

húmus

Os cientistas de solos aprenderam que os colóides minerais (argilas) são, em geral, de estrutura semelhante a placas e de natureza cristalina (formam cristais). Na maioria dos solos, os colóides minerais encontram-se em maior quantidade que os colóides orgânicos. O ponto importante é que os colóides são os principais responsáveis pela atividade química dos solos. O tipo do material de origem e o grau de intemperização do solo determinam os tipos de argila e as suas quantidades. O teor e qualidade do húmus são influenciados pelo tipo de matéria orgânica que o solo possui por natureza ou em decorrência de adições posteriores. Uma vez que os colóides do solo são formados das argilas e da matéria orgânica, sua reatividade global depende do material de origem, grau de intemperização e atividade microbiana, dentre outros fatores. Os colóides (argila ou húmus) apresentam, em geral, um balanço de cargas negativas (-), desenvolvido durante o processo de formação. Isto significa que eles podem atrair e reter íons com cargas positivas (+), da mesma forma que pólos diferentes de um imã são atraídos, ao passo que repelem outros íons de carga negativa, como pólos iguais de um imã se repelem. Em certos casos, os colóides podem, também, desenvolver cargas positivas (+). É comum dividir as cargas negativas dos solos em cargas permanentes e cargas dependentes do pH. Esta divisão é extremamente importante, como será visto no decorrer deste trabalho. As cargas permanentes existem nas estruturas dos minerais e, por esta razão, estão sempre operantes. Já as cargas dependentes do pH são efetivas ou não, dependendo do pH do meio.



Um elemento que apresenta uma carga elétrica é chamado de “íon”. Potássio, sódio, hidrogênio, cálcio e magnésio apresentam cargas positivas e são chamados “cátions”. Eles podem ser escritos na forma iônica a seguir. Deve-se notar que alguns cátions possuem mais de uma carga positiva.

Tabela: Símbolo químico e forma iônica dos principais cátions.

Elemento Símbolo químico Forma iônica Potássio K K+ Sódio Na Na+

Hidrogênio H H+ Cálcio Ca Ca2+

Magnésio Mg Mg2+ Alumínio Al Al3+

Os colóides de cargas negativas, os quais predominam na superfície dos solos, atraem os cátions e os retêm de modo semelhante ao imã retendo pequenos pedaços de metal. Este conceito é ilustrado na Figura 1. Esta característica dos colóides explica porque o nitrogênio na forma de nitrato (NO3-) lixivia mais facilmente no solo, do que nitrogênio na forma de amônio (NH4+). O nitrato apresenta uma carga negativa fraca. Assim sendo, é pouco retido no solo, permanecendo como íon livre na água do solo, passível de ser lixiviado através do perfil de certos solos e sob certas condições pluviométricas. Íons de cargas negativas, tais como nitrato (NO3-) e sulfato (SO42-) são chamados “ânions”. A tabela 4 mostra alguns ânions mais comuns. Pode parecer estranho o fato das partículas coloidais do solo apresentarem cargas elétricas negativas (-) predominantemente, e positivas (+). Este é, sem dúvida alguma, um dos fenômenos mais importantes da natureza, somente suplantado pelo da fotossíntese no processo de manutenção da vida na face da terra. A questão é: qual a origem das cargas elétricas no solo? Apesar de ser um aspecto um tanto teórico para fazer parte de um boletim técnico, algumas implicações de ordem prática, decorrentes do seu conhecimento, justificam alguns comentários.

Tabela: Forma iônica dos principais ânions

Ânion Forma iônica Cloreto Cl Nitrato NO3 Sulfato SO3 Fosfato PO4

No solo são também comuns as formas HPO4 e H2PO4, sendo estas últimas as predominantes em solos agrícolas. Origem das cargas negativas As cargas negativas no solo, que em geral superam as cargas positivas, são originárias de: a) substituição isomórfica e b) dissociação do grupo OH. a) Substituição isomórfica



Em certos tipos de argilas, notadamente aquelas do tipo 2:1 como as montmorilonitas, alguns átomos de Al 3+ dos octaedros são substituídos por átomos de Mg2+. Cada substituição resulta em uma valência (carga) negativa livre não atendida, uma vez que um átomo trivalente (Al3+) é substituído por um divalente (Mg2+). Do mesmo modo, em minerais como a ilita e beidelita, a substituição de átomo tetravalente (Si4+) dos tetraedros por átomo trivalente (Al3+) deixa uma valência (carga) negativa livre. As cargas geradas pelo processo de substituição isomórfica são permanentes, pois não dependem do pH do solo para ocorrerem. Em solos em que predominam estes tipos de argila, este processo natural é responsável pela parcela principal de sua capacidade de adsorção ou capacidade de troca catiônica. b) Dissociação do grupo OH A presença do grupo OH nas bordas de um cristal de argila ou da matéria orgânica pode levar à dissociação de H+, havendo a formação de uma carga elétrica negativa. As cargas oriundas da dissociação dos radicais orgânicos (carboxílicos, principalmente, e fenólicos, em menor escala), e minerais, principalmente sesquióxidos de ferro e alumínio, são chamadas de cargas dependentes do pH, pois, à medida que se eleva o pH, o seu aparecimento é favorecido. O mesmo pode ocorrer pela desobstrução de cargas da matéria orgânica ocupadas por alumínio, ferro e manganês. É um processo que ocorre em função da calagem adequada dos solos ácidos. Origem das cargas positivas Muitos solos da região tropical apresentam também cargas positivas, muito embora na grande maioria predominem as cargas negativas, como explicado anteriormente. Mesmo em solos que apresentam um teor considerável de cargas elétricas positivas, a presença da matéria orgânica, cuja quase totalidade é formada por cargas negativas e dependentes do pH, leva a um balanço final de cargas negativas nas camadas superiores do solo. Isto não elimina a possibilidade de ocorrer em certos solos, nas camadas subsuperficiais, uma predominância de cargas positivas.

4.3. Capacidade de troca de cátions (CTC) e de troca de ânions (CTA)

A origem das cargas elétricas do solo, tanto negativas como positivas, foi explicada no tópico anterior. Cabe agora ligar estes aspectos teóricos com a conceituação prática de CTC e CTA e, finalmente, com as implicações na fertilidade do solo. As partículas (colóides) do solo apresentam cargas elétricas negativas e/ou positivas, sendo que as diferenças entre estas cargas induzem à retenção de cátions ou ânions. Este fenômeno, de extrema importância na natureza, é chamado troca ou adsorção iônica, podendo ser catiônica (Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+, etc) ou aniônica (NO3-, PO4-, HPO42-, HCO3-, SO42-, etc). Como nos solos, em geral, predominam as cargas negativas, os estudos envolvendo CTC são muito mais abundantes do que aqueles sobre CTA. Capacidade de troca de cátions (CTC) Cátions retidos (adsorvidos) nos colóides do solo podem ser substituídos por outros cátions. Isto, em termos práticos, significa que eles são trocáveis. O cálcio pode ser trocado por hidrogênio e, ou, potássio, ou vice-versa. O número total de cátions trocáveis que um solo pode reter (a quantidade de sua



carga negativa) é chamado de sua Capacidade de Troca (adsorção) de Cátions ou CTC. Quanto maior a CTC do solo, maior o número de cátions que este solo pode reter. Portanto, a CTC é uma característica físico-química fundamental ao manejo adequado da fertilidade do solo. Outra maneira de se definir CTC é que este parâmetro indica a quantidade de íons positivos (cátions) que o solo é capaz de reter em determinadas condições e permutar por quantidades estequiométricas equivalentes de outros cátions (íons de mesmo sinal), e é função da intensidade de cargas negativas que se manifesta nos colóides.

Visão esquemática da capacidade de troca de cátions (CTC) e suas implicações práticas

Fonte: Adaptado do Instituto da Potassa & Fosfato, 1998. Deve-se lembrar que muitos solos encontrados no Brasil, apesar de apresentarem alta percentagem de argila, comportam-se, em termos de CTC, de modo semelhante a solos arenosos. Isto é explicado pelo fato destas argilas serem, predominantemente, de baixa atividade (caulinita, sesquióxidos de ferro e alumínio, etc.). Muitos latossolos sob “cerrado” se enquadram nesta categoria. Expressão da CTC A CTC do solo é expressa em termos de quantidade de carga que os colóides podem reter por unidade de peso ou volume, sendo este último mais freqüente em análises de rotina. Infelizmente, não existe uniformidade na forma de se expressar a CTC do solo o que pode levar a uma grande confusão, principalmente para os usuários pouco familiarizados com as modificações recentes nas unidades de expressão dos resultados de análise de solo. Em geral, nas análises de rotina para



avaliação da fertilidade do solo, inclusive nas análises de terra de agricultores, a CTC é expressa em termos de centimol de carga por dm3 (cmolc/dm3) ou milimol de carga por dm3 (mmolc/dm3). O termo cmolc/dm3 equivale, em valores numéricos, ao antigo miliequivalente por 100 cm3 (meq/100 cm3). Em geral, nos trabalhos de Pedologia e na descrição dos perfis de solos, a expressão dos resultados é em cmolc/kg ou mmolc/kg. Características do fenômeno de troca Algumas características do fenômeno de troca merecem comentários adicionais, face às suas implicações de ordem prática: a) O fenômeno de troca é reversível Isto significa que embora haja um ponto de equilíbrio na reação, um cátion desloca outro e assim sucessivamente. b) O fenômeno de troca é estequiométrico Os cátions se substituem em quantidades equivalentes (por exemplo, 200 mg de Ca2+ por 10 mg de H+, ou 391,02 mg de K+, ou 121,56 mg de Mg2+, ou 89,94 mg de Al3+). Uma solução com 10 centimolc de Ca2+ e que interage com um solo, provocando uma troca, poderá conter, no final, apenas 8 centimolc de Ca2+, mas terá que ter mais 2 centimolc de outros elementos, que estavam adsorvidos ao mesmo. c) O fenômeno de troca é instantâneo Tão logo seja adicionado ao solo o novo cátion, a troca desse novo cátion com cátions já adsorvidos ao solo ocorre instantaneamente. Fatores que afetam a CTC A capacidade de troca de cátions reflete o poder de retenção de cátions que o solo tem. Conseqüentemente, os fatores que alteram o poder de retenção de cátions também alteram a CTC. Dentre os fatores, destacam-se os seguintes: a) Espécie e quantidade de argila e matéria orgânica Minerais de argila usualmente apresentam valores de CTC de 10 a 150 centimolc/kg. Já os sesquióxidos de ferro e alumínio, muito comuns na fração argila de um grande número de solos brasileiros, apresentam CTC entre 2 e 5 centimol c/kg. b) Superfície específica A superfície específica nada mais é que a área por unidade de peso sendo expressa em m2/g. Quanto mais subdividido for o material, maior será a sua superfície específica e maior a CTC do solo. c) pH A CTC do solo, além de ser influenciada pela espécie e quantidade de argila e matéria orgânica e pela superfície específica, também é fortemente alterada pelo pH do meio. Este efeito é, principalmente, decorrente da dissociação dos radicais orgânicos e, ou, sesquióxidos de ferro e alumínio, além da



desobstrução de cargas da matéria orgânica ocupadas por alumínio, ferro e manganês, conforme explicado anteriormente. A influência do pH do meio na CTC será tanto maior, quanto maiores forem as presenças de espécies de minerais de argila com dominância de cargas dependentes de pH e, ou, matéria orgânica que, praticamente, só apresenta esta característica. A importância destes fatores na CTC, justifica um detalhamento maior dos mesmos com o objetivo de ampliar a capacidade de melhor entender a fertilidade dos solos e, conseqüentemente, propor soluções mais adequadas aos problemas nutricionais das plantas. Conhecendo-se melhor a capacidade de troca de cátions de alguns componentes do solo, pode-se fazer inferências valiosas sobre o assunto. Na tabela 5 são apresentados alguns valores de CTC.

Tabela: Capacidade de Troca de Cátions de alguns Materiais

Fonte: Adaptado de Fassbender, 1980. Nas regiões tropicais, inclusive em grandes áreas no Brasil, onde os solos são mais intemperizados, predominando argilas de baixa atividade e teor baixo a médio de matéria orgânica, os níveis de CTC são baixos. Mas, em regiões onde ocorrem argilas do grupo 2:1 (menos intemperizadas) e os níveis de matéria orgânica são, usualmente, mais altos, valores da CTC podem ser, por natureza, bastante elevados. Solos argilosos, com argilas de alta atividade, podem reter grandes quantidades de cátions. Solos arenosos, com baixo teor de matéria orgânica e, conseqüentemente, baixa CTC, retêm somente pequenas quantidades de cátions, sendo, portanto, mais susceptíveis a perdas de nutrientes por lixiviação. Deve-se ressaltar, entretanto, ser quase impossível determinar a contribuição individual dos componentes do solo, diferentes minerais de argila, sesquióxidos e matéria orgânica, na CTC, já que estes materiais encontram-se intimamente associados. É possível, contudo, determinar a contribuição da matéria orgânica e da fração mineral, conforme exemplificado a seguir. Deve-se destacar que, no estudo sintetizado na tabela 6, desenvolvido em solos do Estado de São Paulo, a matéria orgânica, apesar de ocorrer em teores bem mais baixos que a fração argila, foi a principal responsável pela CTC, contribuindo com 56 a 82% do total de cargas elétricas negativas. Estes dados ressaltam a importância de um manejo adequado da matéria orgânica, quando se tem por meta um aumento da capacidade de retenção de cátions no solo.



Tabela: Capacidade de troca de cátions de amostras de solos, total e da matéria argânica

Fonte: Adaptado de Raij,1981 Estes aspectos ressaltam a importância do conhecimento da CTC do solo, para melhor definição de época de aplicação e doses de fertilizantes em um programa de adubação. O que o solo não conseguir reter de nutrientes será lixiviado e perdido, reduzindo a eficiência dos fertilizantes. Série preferencial de troca Os cátions que estão adsorvidos aos colóides não são “presos” com a mesma intensidade, sendo, pois, passíveis de serem “trocados”, seguindo uma série preferencial. Para cada tipo de solo e para cada situação, há uma série preferencial. Entretanto, em um sentido bem amplo, a energia de ligação do cátion ao colóide aumenta com a valência e com o grau de hidratação do cátion, dentre outros fatores. Série preferencial: H+ >>> Al 3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ O hidrogênio é exceção à regra, pois, apesar de ser monovalente, apresenta uma ligação por covalência muito rígida, além da eletrostática. Capacidade de troca de ânions (CTA) Não existe um mecanismo totalmente definido para explicar a retenção de ânions pelo solo. Nitrato (NO3 -), por exemplo, é bastante móvel, movimentando-se livremente com a umidade do solo. Sob condições de chuva excessiva, movimenta-se no sentido descendente; sob condições de seca, movimenta-se no sentido ascendente. Sob situações extremamente secas, movimenta-se para cima com a umidade do solo, causando acúmulo de nitrato na superfície do solo. Sulfato (SO42-) pode ser retido (fracamente retido) em alguns solos sob certas condições. Em valor baixo de pH (acidez), cargas positivas podem ser desenvolvidas nas arestas quebradas das argilas, tais como a caulinita, que podem adsorver sulfato. Também os sesquióxidos de ferro e alumínio (tanto nas camadas superficiais como sub-superficiais do solo) adsorvem algum sulfato através da geração de cargas positivas. Mas, em geral, esta retenção é insignificante acima de pH 6,0.

4.4. Conceitos básicos sobre acidez de solo e CTC

Apesar dos conceitos básicos de acidez e capacidade de troca de cátions (CTC) serem bastante conhecidos, tanto na região temperada como na região tropical, ainda existe muita confusão gerada pelo uso inadequado destes conceitos na solução de problemas ligados à fertilidade do solo. Deve-se salientar que nem os princípios fundamentais da acidez do solo, nem aqueles ligados a CTC podem ou devem ser considerados em termos isolados, sendo óbvia a necessidade de se avaliar as inter-relações entre os mesmos.



Neste sentido, cabem algumas definições isoladas destes conceitos, como meta para avaliá-los em conjunto na diagnose de problemas ligados à fertilidade do solo. Acidez ativa: é dada pela concentração de H+ na solução do solo, sendo expressa em termos de pH, em escala que, para a maioria dos solos do Brasil, varia de 4,0 a 7,5. Esse tipo de acidez seria muito fácil de ser neutralizado, se não fossem outras formas de acidez, notadamente a acidez trocável, que tende a manter, ao final de reações no solo, altos índices de acidez ativa. Estima-se que um solo com pH 4,0 e 25% de umidade necessitaria apenas 2,5 kg de carbonato de cálcio puro, por hectare, para corrigir este tipo de acidez (acidez ativa). Acidez trocável (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): refere-se ao alumínio (Al3+) e hidrogênio (H+) trocáveis e adsorvidos nas superfícies dos colóides minerais ou orgânicos por forças eletrostáticas. Este tipo de acidez é, nas análises de rotina, extraído com KCl 1 mol/L, não tamponado, que também é utilizado, em alguns laboratórios, para extrair cálcio e magnésio trocáveis. Uma vez que existe muito pouco H+ trocável em solos minerais (solos orgânicos já apresentam altos níveis de H+ trocável), acidez trocável e Al trocável são considerados como equivalentes. Nos boletins de análise, este tipo de acidez é representado por Al trocável e expresso em cmolc/dm3 ou mmolc/dm3. A acidez trocável, também conhecida por Al trocável ou acidez nociva, apresenta efeito detrimental ao desenvolvimento normal de um grande número de culturas. Quando se fala que um solo apresenta toxidez de alumínio, isto significa que este solo apresenta altos índices de acidez trocável ou acidez nociva. Um dos principais efeitos da calagem é eliminar este tipo de acidez. Acidez não-trocável (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): é a quantidade de acidez titulável que ainda permanece no solo, após a remoção da acidez trocável com uma solução de um sal neutro não-tamponado, como KCl 1 mol/L. Este tipo de acidez é representado por H+ em ligação covalente (mais difícil de ser rompida) com as frações orgânicas e minerais do solo. O ponto relevante em relação a este tipo de acidez é que ela não é detrimental ao crescimento vegetal, embora, em certas situações, doses mais elevadas de calcário, que a neutralizem, total ou parcialmente, possam apresentar efeitos benéficos adicionais. A avaliação da acidez não-trocável é feita subtraindo-se os valores da acidez trocável da acidez potencial ou total, sendo ambas expressas em cmolc/dm3 ou mmolc/dm3. Outro ponto relevante é que a acidez não-trocável é uma estimativa das cargas negativas passíveis de serem liberadas a pH 7,0, em decorrência da metodologia utilizada. É, portanto, um parâmetro que interage intimamente com a CTC do solo. Acidez potencial ou acidez total (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): refere-se ao total de H+ em ligação covalente mais H+ + Al3+ trocáveis, sendo usada na sua determinação uma solução tamponada a pH 7,0. Muitos laboratórios de rotina em fertilidade do solo, no Brasil, já incorporaram a determinação do H+ + Al3+, com todas as implicações benéficas do conhecimento e utilização deste parâmetro. Um esquema dos principais componentes de acidez, em relação às frações ativas da matéria orgânica, minerais de argila e sesquióxidos de ferro e alumínio é mostrado na figura 7, para uma consolidação mais efetiva destes conceitos.



SB = Soma de bases trocáveis (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): este atributo, como o próprio nome indica, reflete a soma de cálcio, magnésio, potássio e, se for o caso, também o sódio, todos na forma trocável, do complexo de troca de cátions do solo. Enquanto os valores absolutos dos resultados das análises destes componentes refletem os níveis destes parâmetros de forma individual, a soma de bases dá uma indicação do número de cargas negativas dos colóides que está ocupado por bases. A soma de bases, em comparação com a CTC efetiva e Al trocável, permite calcular a percentagem de saturação de alumínio e a percentagem de saturação de bases desta CTC. Em comparação com a CTC a pH 7,0, permite avaliar a percentagem de saturação por bases desta CTC (V%),parâmetro indispensável para o cálculo da calagem, pelo método utilizado em alguns estados do País. SB = Soma de bases trocáveis = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+), com valores expressos em cmolc/dm3 ou mmolc/dm3. t = CTC efetiva (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): reflete a capacidade efetiva de troca de cátions do solo ou, em outras palavras, a capacidade do solo em reter cátions próximo ao valor do seu pH natural. Quando se compara a CTC efetiva de um solo virgem sob cerrado (1,0 cmolc/dm3 ) com a de um Latossolo Roxo Eutrófico, por exemplo, 15,0 cmolc/dm3, fica óbvio o comportamento diferencial destes solos em termos de retenção de cátions, perdas por lixiviação, necessidade de parcelamento das adubações potássicas, etc. Avaliando-se este parâmetro em conjunto com textura e teor de matéria orgânica, pode-se inferir uma série de dados adicionais relevantes ao adequado manejo da fertilidade dos solos t = CTC efetiva = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+) + Al3+, com os valores expressos em cmolc/dm3 ou mmolc/dm3. m% = Porcentagem de saturação por alumínio: expressa a fração ou quantos por cento da CTC efetiva estão ocupados pela acidez trocável ou Al trocável. Em termos práticos, reflete a percentagem de cargas negativas do solo, próximo ao pH natural, que está ocupada por Al trocável. É uma outra forma de expressar a toxidez de alumínio. Em geral, quanto mais ácido é um solo, maior o teor de Al trocável em valor absoluto, menores os teores de Ca, Mg e K, menor a soma de bases e maior a percentagem de saturação por alumínio. O efeito detrimental de altos teores de Al trocável e, ou, da alta percentagem de saturação por alumínio no desenvolvimento e produção de culturas sensíveis a este problema é fato amplamente comprovado pela pesquisa.



Subtraindo-se a percentagem de saturação por Al (m%) de 100%, obtém-se a percentagem de saturação por bases da CTC efetiva. T = CTC a pH 7,0 (cmolc/dm3 ou mmolc/dm3): esta CTC, também conhecida como capacidade de roca de cátions potencial do solo, é definida como a quantidade de cátions adsorvida a pH 7,0. É um parâmetro utilizado nos levantamentos de solos no Brasil e, em geral, sub-utilizado em termos de avaliação de fertilidade. Sob o ponto de vista prático, é o nível da CTC de um solo que seria atingido, caso a calagem deste solo fosse feita para elevar o pH a 7,0; ou o máximo de cargas negativas liberadas a pH 7,0 passíveis de serem ocupadas por cátions. A diferença básica entre a CTC efetiva e a CTC a pH 7,0 é que esta última inclui hidrogênio (H+) que se encontrava em ligação covalente (muito forte) com o oxigênio nos radicais orgânicos e sesquióxidos de ferro e alumínio, tão comuns nos solos brasileiros. T = CTC a pH 7,0 = S + (H+ + Al3+) = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+) + H+ + Al3+, com os componentes expressos em cmolc/dm3 ou mmolc/dm3. V% = Percentagem de saturação por bases da CTC a pH 7,0: este parâmetro reflete quantos por cento dos pontos de troca de cátions potencial do complexo coloidal do solo estão ocupados por bases, ou seja, quantos por cento das cargas negativas, passíveis de troca a pH 7,0, estão ocupados por Ca, Mg, K e, às vezes, Na, em comparação com aqueles ocupados por H e Al. É um parâmetro utilizado para separar solos considerados férteis (V% >50) de solos de menor fertilidade (V%<50). É indispensável para o cálculo da calagem pelo método da elevação da saturação por bases, em uso em vários estados.

Subtraindo-se a percentagem de saturação por bases (V%) de 100%, obtém-se a percentagem de saturação por ácidos, H + Al, (m%) da CTC a pH 7,0. É importante comentar ainda que grande parte da CTC a pH 7,0 é ocupada por H+, que precisa ser neutralizado pela ação da calagem, se se deseja liberar cargas negativas que se encontram não dissociadas. Isto somente irá ocorrer com a elevação do pH acima do valor 5,6, onde o Al ou acidez trocável já deixa de atuar. Muitas culturas mostram efeitos benéficos da incorporação de calcário em doses mais elevadas, que irão neutralizar parte deste H+, ou parte desta acidez não trocável.



Esta é a base do método da recomendação de calcário pelo critério de elevação de saturação por bases da CTC a pH 7,0, uma vez que elevar a saturação por bases corresponde a elevar o pH, diminuir a saturação por Al e gerar mais pontos de troca catiônica dependentes de pH. 4.5. Diagnose do Estado Nutricional Normalmente, as lavouras de alta produtividade são conduzidas visando à máxima resposta numa condição de suprimento ótimo de nutrientes, considerando os demais fatores de produção (semente, clima, tratos culturais) também adequados. A pronta disponibilidade de nutrientes, de acordo com a demanda nos diferentes estádios de desenvolvimento das culturas, deve ser garantida por meio da escolha adequada dos fertilizantes e do correto manejo da adubação (dose, época e modo de aplicação, parcelamento etc). O ideal é que haja média a alta disponibilidade de fósforo e de potássio em todo o volume de solo da zona de crescimento radicular. Aliado a isso, a manutenção ou, preferencialmente, o aumento nos teores de matéria orgânica pode garantir um estoque razoável de nitrogênio no solo. A partir deste nível de manejo, o equilíbrio nutricional de macro e micronutrientes passa a ser um importante condicionador de ganhos adicionais de produtividade. O monitoramento da fertilidade do solo e a avaliação freqüente do estado nutricional das lavouras por meio da análise foliar são imprescindíveis para a detecção da necessidade de se corrigir distorções (desequilíbrios nutricionais) ou da possibilidade de otimização do manejo da adubação (economia de insumos) ao longo do tempo. Diagnose Visual A diagnose visual consiste em se comparar visualmente o aspecto (coloração, tamanho, forma) da amostra (planta, ramos, folhas) com o padrão. Na maioria das vezes o órgão de comparação é a folha, pois é aquele que melhor reflete o estado nutricional da planta. Como nas folhas ocorrem os principais processos metabólicos do vegetal, as mesmas são os órgãos da planta mais sensíveis às variações nutricionais. Se houver falta ou excesso de um nutriente, isto se manifestará em sintomas visíveis, os quais são típicos para um determinado elemento. O motivo pelo qual o sintoma é típico do elemento, deve-se ao fato de que um dado nutriente exerce sempre as mesmas funções em qualquer espécie de planta. Esse é o princípio em que se baseia o método. Deve-se ressaltar, que o sintoma visual de deficiência ou toxidez, é o último passo de uma série de problemas metabólicos, irreversíveis, e que quando aparecem, de maneira geral, a produção já foi comprometida. Pode haver situações em que o crescimento e a produção são limitadas, sem que a sintomatologia típica se manifeste. Trata-se então da chamada “fome ou toxidez oculta”, e ocorre quando a carência ou excesso são mais leves. A seqüência de anormalidades que conduz aos sintomas visíveis da deficiência ou excesso de um dado elemento pode ser resumida (Malavolta et al., 1997):



Métodos de Diagnóstico Exemplos:

a) Deficiência de zinco: manifesta-se nas plantas como encurtamento dos internódios, folhas novas pequenas, etc. Considerando suas funções nas plantas, a seqüência de eventos que leva a esses sintomas pode ser resumida:

b) Toxidez de alumínio: os primeiros sintomas aparecem nas raízes, as quais tornam-se curtas,

grossas, pouco ramificadas e quebradiças. Considerando os efeitos da fitotoxidez de alumínio, esses sintomas podem ser conseqüência do seguinte:

4.6. Indicações práticas Os sintomas de origem nutricional, na prática, podem se confundir com outros gerados por fatores não nutricionais, o que dificulta o diagnóstico. Fatores bióticos e abióticos podem induzir sintomas parecidos com os nutricionais, citando-se pragas, doenças, climáticos (sol, ventos frios, seca), físicos do solo (compactação, afloramento de rocha, alagamento), toxidez por produtos químicos (herbicidas, defensivos). Portanto, na prática da diagnose visual deve-se sempre considerar algumas indicações, que permitem minimizar a possibilidade de enganos no diagnóstico:

a) Generalização do sintoma - se o sintoma visual for de origem nutricional, o mesmo aparece generalizado em todas as plantas da gleba, não o fazendo em uma ou outra planta ou em reboleira. Por exemplo, é comum em lavouras de café bem nutridas, se observar algumas plantas com crescimento reduzido, folhas amareladas, distribuídas aleatoriamente na plantação, cujo agente causal é a incidência de nematóides ou a existência de “pião torto” nas mudas. O aparecimento de reboleiras, de maneira geral, tem sua origem em manchas de afloramento de rochas no terreno (solos rasos), acúmulo de água em depressões do solo (encharcamento), ataque de pragas ou doenças.

b) Características do sintoma - os sintomas de origem nutricional apresentam duas características não apresentadas pelos de origem não nutricional:

- simetria - os sintomas de origem nutricional ocorrem de maneira simétrica na folha e entre folhas do mesmo par ou próximas no ramo, e aparecem independente da face de exposição da planta. Lesões simétricas em pares de folhas novas provocadas por ventos frios, insolação, toxidez por herbicida,



ocorrem somente na face da planta exposta ao agente causal. Nesse caso, a outra face da planta estaria normal. - gradiente - refere-se às diferenças de coloração entre folhas velhas e novas do ramo, devido à redistribuição dos nutrientes na planta. A Tabela 1 mostra que se o nutriente for móvel, em condições de carência a planta promove sua remobilização das folhas velhas para as novas ou frutos, e os sintomas se manifestam nas folhas velhas. O contrário ocorre com os nutrientes pouco móveis e imóveis, para os quais os sintomas ocorrem nas folhas novas. Alguns nutrientes promovem sintomas muito parecidos entre si e o gradiente é uma importante ferramenta para um diagnóstico mais seguro. Por exemplo: N e S - clorose (amarelecimento) generalizada no limbo foliar; Mg e Mn - clorose internerval; K e Ca - clorose e posterior necrose nos bordos das folhas. De cada exemplo, os primeiros, por serem móveis, ocorrem em folhas velhas e os segundos, por serem pouco móveis ou imóveis (caso do Ca), os sintomas ocorrem nas folhas novas.

4.7. Descrição dos sintomas visuais Como já relatado, o sintoma de deficiência nutricional é típico para um determinado elemento e que as folhas, de modo geral, são os órgãos que refletem melhor o estado nutricional da planta. A Tabela 2 mostra uma chave geral de sintomas de deficiência e de toxidez que as plantas manifestam. É importante destacar que os sintomas podem apresentar variações de uma para outra espécie e, em algumas, pode se manifestar em outro órgão que não a folha, como a podridão apical no fruto do tomateiro, por deficiência de cálcio.



Quadro - Chave geral para identificação dos sintomas de deficiências (-) e excessos (+).

Limitações da diagnose visual A diagnose visual é um método bastante usado e o seu conhecimento é muito importante na atividade profissional do técnico em agropecuária. Mas, a mesma apresenta algumas limitações listadas a seguir: o uso do método é possível apenas quando os sintomas de deficiência ou toxidez se manifestam visualmente; nesse estágio, em geral, é inevitável a perda de produção;

o método é qualitativo - permite o diagnóstico do nutriente limitante, mas não estabelece doses para sua correção;

exige bastante experiência do técnico, com a cultura em questão;

não permite o diagnóstico da “fome ou toxidez oculta”;



não permite o diagnóstico de deficiências múltiplas, devido ao mascaramento dos sintomas típicos;

confusão de sintomas de origem nutricional e não nutricional.

TABELA. Alguns sintomas de macro e micronutrientes em folhas padrão em citros

TABELA: Recomendações técnicas para amostragem foliar em plantas cítricas INDICAÇÃO DESCRIÇÃO



TABELA. Faixa de interpretação de teores de macro e de micronutrientes nas folhas padrão de citros.

4.8. Diagnose Foliar A utilização da análise foliar é que vai indicar se os fertilizantes aplicados ao solo estão sendo realmente aproveitados e se os nutrientes fornecidos estão balanceados conforme as exigências da cultura. O desequilíbrio entre nutrientes na planta pode ocorrer em razão de alguma falha de manejo que passa despercebida, mesmo quando se faz uso de adubações pesadas e freqüentes. O fornecimento desproporcional pode prejudicar a produtividade tanto quanto uma condição de deficiência de um determinado nutriente. A análise foliar é um indicador bastante confiável quando se deseja saber se o manejo adotado numa lavoura está coerente, ou seja, se não está havendo falta ou desperdício de algum nutriente. Comparativamente aos macronutrientes, os micronutrientes têm mais limitações quanto à avaliação de sua disponibilidade e definição da adubação com base apenas na análise de solo. A folha reflete melhor o que a planta consegue extrair do solo. Culturas perenes são seguramente monitoradas por meio da diagnose foliar, que indica de maneira precisa a necessidade de correção de eventuais deficiências. Já as culturas anuais, devido ao ciclo curto, normalmente não se beneficiam da possibilidade de reversão de deficiências ainda no decorrer daquela safra e as medidas corretivas são tomadas visando à solução do problema para a safra seguinte. Um fator essencial para a qualidade das informações obtidas na análise foliar depende exclusivamente



do agricultor: a coleta das folhas de forma correta. Para cada cultura existem informações específicas sobre como proceder à amostragem de folhas, a fim de permitir a comparação dos resultados da análise com os níveis de referência para os diversos nutrientes. Tais níveis de referência são os teores de nutrientes na folha considerados baixos, adequados ou altos e podem ser encontrados em livros e boletins técnicos que tratam de adubação e nutrição de plantas. A título de exemplo, podem-se citar as recomendações para amostragem das lavouras de soja e milho. Na soja, coleta-se a 3a folha (com o pecíolo) a partir do ápice da planta na época do florescimento da cultura, devendo-se amostrar 30 plantas em cada talhão homogêneo dentro da lavoura. Assim, para cada talhão, uma amostra composta de 30 folhas é enviada em separado para o laboratório. No caso do milho, deve-se colher a porção central (terço central) da folha abaixo e oposta à espiga por ocasião da emissão da inflorescência feminina (“cabelo da boneca”), amostrando-se 30 plantas por talhão. Na definição dos talhões homogêneos é preciso considerar as variações nas características do solo e topografia, no manejo do solo e da cultura, além das diferenças de cultivares. Após a coleta, a menos que as amostras possam chegar ao laboratório num prazo de 24 horas, as folhas têm que ser lavadas em água limpa (se possível destilada) e secas antes do envio para análise. A interpretação dos resultados é feita por consulta a tabelas que apresentam os níveis de referência relativos à cultura de interesse. Tanto a amostragem quanto a interpretação devem, preferencialmente, ser orientadas por um profissional (agrônomo) que possa fornecer maiores detalhes a respeito dos cuidados na coleta das folhas e tirar conclusões práticas, de interesse do agricultor, a partir da avaliação dos resultados da análise. Quando se observam partes da lavoura com plantas apresentando desenvolvimento atípico, é possível empregar a análise foliar para diagnosticar possíveis problemas nutricionais, mesmo que o estádio de desenvolvimento da cultura não seja aquele indicado para a amostragem das folhas. Neste caso, pode-se comparar a análise das folhas das plantas anormais com a de plantas normais da mesma lavoura. O argumento de que a análise foliar tem custo elevado não é justificado quando se levam em conta os benefícios que essa técnica possibilita em termos de ganhos em produtividade e racionalização do uso de adubos. Isso é tão mais evidente quanto mais tecnificada for a lavoura; afinal, o suprimento de nutrientes para as plantas não pode ser limitante num sistema que envolve grande investimento nos demais fatores de produção (irrigação, energia, maquinário, sementes, defensivos, etc).

Tipos de Análise

Terra Tecido vegetal

Calcário

pH CaCl2, pH H2O N, P, K CaO, MgO

Acidez potencial (H + Al)

Ca, Mg, S Poder de neutralização

P, K, Ca, Mg, Al, B, Cu, Fe, Mn, Zn

Reatividade

Cu, Fe, Mn, Zn PRNT

Matéria orgânica

Granulometria



Qual a importância destas análises?

TERRA: através da análise de solo, o agricultor ou pecuarista pode saber como está a fertilidade do solo e obter indicações corretas sobre o tipo e a quantidade de calcário e adubo a serem aplicados em cada gleba de sua propriedade.

TECIDO VEGETAL: a análise foliar fornece informações sobre o estado nutricional da cultura, ou seja, permite verificar se o adubo aplicado supriu as necessidades da planta e se existe deficiência ou toxidez de algum nutriente. Com base nas informações fornecidas pela análise foliar, o agricultor pode definir qual o melhor tipo de adubo que deve ser aplicado na próxima safra.

CALCÁRIO: fornece informações sobre a qualidade do calcário a ser adquirido. Permite conferir se a garantia dada ao produto está correta.

Como coletar as amostras?

TERRA: no sistema convencional de preparo do solo, deve-se coletar 20 subamostras por gleba, nas pProfundidades de 0 a 20 e 20 a 40cm, colocando-as em baldes limpos e separados. Após misturar as subamostras, deve-se retirar cerca de 500g de amostra composta por profundidade, identificá-las de forma mais completa possível e enviá-las o quanto antes ao laboratório. Nos três primeiros anos de implantação do Sistema Plantio Direto, a coleta de solo deve seguir o mesmo procedimento adotado para o sistema convencional. A partir do quarto ano, quando as alterações na dinâmica dos nutrientes no solo tornam-se mais expressivas, deve-se coletar também 20 subamostras por gleba, porém de forma mais estratificada: nas profundidades de 0 a 10 e 10 a 20cm.

Instrumentos utilizados na coleta de amostras de terra.

TECIDO VEGETAL: o procedimento para a amostragem de folhas é específico para cada cultura. Na soja, por exemplo, deve se coletar o terceiro trifólio, no estádio de floração plena. No milho, a folha a ser coletada é aquela localizada abaixo e oposta à primeira espiga, sem a nervura central, quando 50 a 75% das plantas apresentarem inflorescência feminina ("embonecamento"). Já no algodoeiro, a folha a ser coletada é a quinta a partir do ápice da haste principal, no estádio de floração. Em quaisquer das culturas, deve-se amostrar cerca de 30 plantas por gleba.

Na cultura da soja, coleta-se o terceiro trifólio com seus pecíolo.

CALCÁRIO: em lotes a granel, de até 100 t, coletar no mínimo dez subamostras ao acaso, formando uma amostra composta de 1,0kg. Para lotes com quantidades superiores, o número de subamostras que formarão a amostra composta deverá ser aumentado em cinco unidades para cada lote adicional de 100t ou fração. Ou seja, deve-se coletar 15 ou 20 subamostras, para lotes de até 200 ou 300t, respectivamente.



Recentemente, os laboratórios de solos passaram a adotar o Sistema Internacional de Unidades para expressar os resultados das análises de solo e tecido foliar. Por essa razão, deve-se atentar para os fatores utilizados na conversão de valores entre as unidades tradicionais e as do Sistema Internacional, a fim de que não haja erros na interpretação dos resultados das análises. . Fatores de conversão usados para adequação dos valores das análises de solo e tecido vegetal, entre as unidades de medida tradicional e do Sistema Internacional.

Determinação Unidade de medida

Tradicional Sistema Internacional

cmolc dm-

3 mmolc dm-3

mg dm-3 g kg-1 mg kg-1

Análise de solo Al, Ca e Mg meq

100cm-3 1 10 - - -

K meq 100cm-3

1 10 391 - -

P, K, B, Cu, Fe, Mn, Zn

ppm - - 1 - -

Acidez potencial (H+Al), Soma de bases, CTC efetiva (t) e potencial (T)

meq 100cm-3

1 10 - - -

Matéria orgânica % - - - 10 -

Granulometria (areia, silte e argila)

% - - - 10 -

Análise de tecido vegetal N, P, K, Ca, Mg, S % - - - 10 -

B, Cu, Fe, Mn, Zn ppm - - - - 1

A título de exemplo, caso os resultados da análise de solo sejam expressos, ainda, em meq 100cm-3, os valores devem ser multiplicados pelos fatores 1 ou 10, para transformação nas unidades cmolc dm-3 e mmolc dm-3, respectivamente. A conversão de um teor de K no solo expresso em meq 100cm3 ou cmolc dm-3, para ppm ou mg dm-3, deve ser feita pela multiplicação do valor por 391. Na análise de tecido vegetal, resultados expressos em % ou ppm devem ser multiplicados por 10 e 1, respectivamente, para conversão em g kg-1 e mg kg-1.

Os resultados de saturação por bases (V%) e por alumínio (m%) continuam expressos em percentagem (%), porém o cálculo da necessidade de calagem deve levar em consideração a unidade adotada:

Atualmente, o agricultor tem como prática corriqueira a análise do solo para ter conhecimento dos



níveis dos nutrientes que este solo apresenta e, dessa forma, proceder a correção da acidez (pH) e a adubação, principalmente dos elementos nitrogênio, fósforo e potássio. Contudo, fatores como o clima, as características físicas e químicas do solo e os tratos culturais interferem na disponibilização dos nutrientes contidos nos fertilizantes aplicados, tornando-os, muitas vezes, pouco disponíveis para as plantas. Com isso, as raízes têm dificuldade na absorção e translocação, de tais nutrientes, importantes para o crescimento e frutificação. Para ter informações sobre o estado nutricional da planta e saber se as doses de fertilizantes aplicadas foram ideais, o produtor pode utilizar a técnica da diagnose foliar, a qual é definida como um método de avaliação do estado nutricional das culturas em que se analisam determinadas folhas (folha padrão) em períodos definidos da vida da planta. O motivo pelo qual analisam-se as folhas é conhecido: elas são os órgãos que, como regra geral, refletem melhor o estado nutricional, isto é, respondem mais às variações no suprimentos dos nutrientes, seja pelo solo, seja pelo adubo. 5. A matéria orgânica do solo. Adubação verde, esterco e compostagem.

A atividade antropogênica tem aumentado progressivamente a geração de resíduos orgânicos que necessitam serem reincorporados aos sistemas naturais. O conhecimento da dinâmica da matéria orgânica, dos elementos químicos e microorganismo presente nos resíduos orgânico é fundamental para a eficiência econômica e ambiental. Exemplos destes resíduos é a vinhaça produzida pela agroindústria álcool açucareira, os lodos das estações de tratamento de efluentes de indústrias ou de cidades, os dejetos animais, o lixo domiciliar urbano, os rejeitos gerados por agroindústrias, entre outras. O aumento de rejeitos de origens variadas, bem como a necessidade de preservação dos recursos naturais como o solo e a água faz com que se pense em otimização da ciclagem de nutrientes, mas, ao mesmo tempo, objetivando o manejo correto dos contaminantes e poluentes. Caso não sejam atendidos estes requisitos, provavelmente estaremos disseminando o impacto ambiental para áreas maiores e talvez de forma irreversível. A composição dos estercos é muito variável, sendo influenciada por vários fatores, como a espécie animal, a raça, a idade, a alimentação, o material usado como cama, o tratamento dado à matéria prima esterco, além de outros. Grande parte da quantidade de nitrogênio, fósforo e potássio ingerida pelos animais adultos são eliminadas nas fezes e urina. A cama de aves apresenta, em média, 3,2% de N, 3,5% de P e 2,5% de K; o esterco fresco de bovinos, 1,4% de N, 0,8% de P e 1,4% de K e o esterco líquido de suínos, 0,45% de N, 0,4% P e 0,16% de K. A cama de aves é mais concentrada em nutrientes do que os de outros animais domésticos, por várias razões: a) são mais secos, contendo de 5 a 15% de água contra 65 a 85% nos demais; b) contêm as dejeções sólidas e líquidas misturadas; c) provêm de aves criadas, na maior parte das vezes, com rações concentradas. A composição e as características do esterco indicam que este material possui potencial para a utilização direta no solo como fertilizante orgânico, podendo apresentar presença de organismos patogênicos, teores elevados de nitratos e volatilização de amônia. O lodo de esgoto apresenta pH próximo à neutralidade; em torno de 60 a 70% de sólidos; teores de N em torno de 3,0%, P (1,5%) e S (1,1%), considerados relativamente altos, assemelhando-se aos existentes em estercos de animais domésticos, enquanto o K (0,3%) aparece em baixa concentração. Geralmente possui altas concentrações de micronutrientes e apresentar problemas com metais pesados (Cr, Cd, Ni, Pb, Ba). Pode oferecer riscos de poluição do ambiente com substâncias orgânicas, assim



como as possíveis transmissões de doenças ao homem e aos animais, devido à presença de microrganismos patogênicos no lodo. Nos resíduos orgânicos de origem animal uma grande parte do nitrogênio encontra-se já na forma mineral, fornecendo N às culturas, mas podendo ser perdido por volatilização ou por lixiviação, uma vez que o amônio é rapidamente transformado em nitrato. O potássio encontra-se totalmente disponível, enquanto que mais da metade da quantidade de fósforo ainda está na forma orgânica. A grande variabilidade nos teores de nutrientes nos resíduos orgânicos animais é um empecilho na recomendação. Geralmente usam-se estercos como fonte de nitrogênio e o equilíbrio dos demais nutrientes deveriam ser efetivados com os fertilizantes minerais. Para melhorar as recomendações na utilização de estercos líquidos deve-se usar a correlação entre a densidade e o teor de N, P e K nos estercos líquidos de suínos e bovinos, mas mesmo assim não se elimina por completo a variabilidade.

5.1. Adubação orgânica - aspectos práticos

Os dejetos de bovinos e suínos podem ser manejados na forma sólida, existe um consenso de que o manejo na forma líquida é aquele que oferece o maior número de opções, além de aumentar a eficiência de recuperação e manutenção dos nutrientes. As lagoas de decantação constituem-se na forma preferencial de armazenamento dos dejetos nas grandes criações de suínos, as esterqueiras e, mais recentemente, as bioesterqueiras, contendo uma câmara de fermentação e outra de armazenamento, destacam-se como os principais modelos de depósitos dos dejetos nas pequenas propriedades. A maior parte dos trabalhos conduzidos, até o momento, com o objetivo de avaliar o potencial fertilizante dos dejetos de animais utilizou o sistema de cultivo convencional, com aração e posterior gradagem para a incorporação do resíduo orgânico ao solo. O índice de eficiência de liberação dos nutrientes aplicados na forma orgânica para a forma mineral é de 50% para o N no primeiro cultivo e de 20% no segundo cultivo, de 60% para o P no primeiro cultivo e de 20% no segundo cultivo, e de 100% para o K no primeiro cultivo. Os melhores resultados de pesquisa para dejetos líquidos de suínos, tanto do ponto de vista técnico como econômico, foram obtidos com a aplicação de 40 m3 por hectare. Essa dose pode ser menor se complementada com adubos minerais naqueles nutrientes que estão em menor quantidade no esterco ou que as plantas sejam mais exigentes. Neste sentido, há uma preocupação atual de recomendar doses de estercos associadas a rotações de culturas, visando a maximização dos efeitos de ambos. A aplicação dos dejetos animais diretamente sobre a superfície da palhada de plantas de cobertura, antecedendo à implantação das culturas comerciais, deve influenciar a dinâmica dos nutrientes de forma distinta daquela observada no sistema de manejo convencional. Um dos nutrientes mais afetados deve ser o nitrogênio, uma vez que, sua disponibilidade está diretamente relacionada à população microbiana do solo. A manutenção da umidade do solo proporcionada pelas plantas de cobertura, especialmente nas camadas superficiais, possa favorer a nitrificação em relação ao pousio onde o solo permanece praticamente descoberto. Isso pode levar a perdas de N por lixiviação ou por denitrificação, uma vez que, a absorção desse nutriente pelas plantas ainda é pequena. O enfoque principal de estudos de valor nutricional dos dejetos animais envolve o N, pois ele é o nutriente exigido em maiores quantidades, está presente em maior concentração, sofre transformações ligadas à disponibilidade de C ele apresenta uma dinâmica no solo com alto grau de complexidade e é o nutriente com maior potencial poluente no esterco.



A aplicação dos dejetos animais deveria ser feita, de acordo com as recomendações do SCC, com incorporação ao solo. Preconiza-se isso para evitar as perdas de N por volatilização e para acelerar a decomposição do material orgânico e conseqüentemente a disponibilização daqueles nutrientes que estão na forma orgânica. No entanto, nos sistemas sem revolvimento é obrigatória a aplicação dos dejetos na superfície do solo e geralmente é feita sobre a palhada. 5.2. Funções dos Nutrientes na Planta

É importante o estudo das funções dos nutrientes na planta, para conhecermos como a planta transforma a luz em produtos orgânicos ou melhor entendermos a vida da planta e qual a participação dos elementos químicos neste processo. Isto pode ajudar na avaliação do estado nutricional da planta e as suas implicações nas características agronômicas da cultura.

Normalmente inclui nesta discussão apenas treze nutrientes essenciais “minerais” porém existe mais três nutrientes que merece ser discutidos que são os ditos macronutrientes orgânicos”, isto é C, H e O, os quais constituem maior parte do peso da planta, que na natureza encontra-se em abundância. Carbono (C) – componente básico da molécula dos carboidratos, lipídeos, proteinas, pigmentos, hormônios, ácidos nucléicos; vem da atmosfera como CO2. Oxigênio (O) – ocorre nos mesmos

compostos mencionados, vem do ar e da água; Hidrogênio (H) – está praticamente em todos os compostos mencionados, sendo o principal agente redutor, começando da fotossíntese (redução do CO2 e H2O) até a fixação do N2 (a NH3 ou semelhante) vem da água.

Os elementos macro e micronutrientes, exercem funções específicas na vida da planta, e estas podem ser classificadas em: (a) estrutural – o elemento faz parte da molécula de um ou mais compostos orgânicos, (b) constituinte de enzima – os elementos fazem parte do grupo prostético de enzimas (c) ativador enzimático – sem fazer parte do grupo prostético o elemento, dissociável da fração protéica da enzima, é necessário à atividade da mesma.

5.3. Adubação Orgânica na propriedade rural O aproveitamento integral e racional de todos os recursos disponíveis dentro da propriedade rural, com a introdução de novos componentes tecnológicos, aumenta a estabilidade dos sistemas de produção existentes, bem como maximiza a eficiência dos mesmos, reduzindo custos e melhorando a produtividade. A associação dos diversos componentes em sistemas integrados, que preservem o meio ambiente, estabelece o princípio da reciclagem: "o resíduo de um passa a ser insumo de outro sistema produtivo". Os sistemas agropecuários dão origem a vários tipos de resíduos orgânicos, os quais, corretamente manejados e utilizados, revertem-se em fornecedores de nutrientes para a produção de alimentos e melhoradores das condições físicas, químicas e biológicas do solo. Quando inadequadamente manuseados e tratados, constituem fonte de contaminação e agressão ao meio ambiente, especialmente quando direcionados para os mananciais hídricos. A produção econômica, tanto de grãos quanto de pastagens, pressupõe a oferta de nutrientes às plantas oriunda de uma fonte que não o solo, em quantidade e qualidade compatíveis com a obtenção da produtividade que se pretende. Essa fonte são os adubos químicos e orgânicos, que podem ser usados de maneira exclusiva ou associados. As culturas, especialmente as produtoras de grãos, após sua colheita, deixam uma grande quantidade de resíduos contendo nutrientes retirados do solo. As produções animais recebem seus alimentos através dos concentrados e das plantas cultivadas e nativas. Somente uma parte desses elementos contidos nos alimentos ingeridos pelos animais resulta em ganho de peso e crescimento, sendo a maior parte eliminada através do esterco e da urina. A transformação dos resíduos em insumos agrícolas de baixo



risco ambiental exige a adoção de adequados processos de manejo, tratamento, armazenamento e utilização. O princípio da sustentabilidade dos processos se verifica na implantação dos sistemas de produção pecuários, cujos projetos e programas integram as construções e equipamentos de manejo dos animais, bem como a estrutura de armazenamento, manejo, tratamento e utilização dos resíduos gerados. As dietas, tanto para suínos e aves quanto para bovinos, são oriundas de sistemas de produção de grãos e forragens, exigindo cuidadoso balanceamento para um resultado técnico e econômico. Sabe-se que a alimentação representa a maior parte do custo final da produção. 5.4. Produção com a utilização de resíduos orgânicos e compostagem As alternativas de reciclagem de dejetos de suínos, aves e bovinos mais adotadas nas regiões de cerrado são as adubações para produção de grãos e forragens. O alcance da adequada reciclagem necessita do conhecimento do volume e da composição em nutrientes dos resíduos produzidos pelos diversos processos criatórios. O estabelecimento da estrutura de armazenamento e a subseqüente estabilização dos resíduos de suínos baseia-se, para ciclo completo, em 150 a 170 litros/dia por fêmea no plantel. Para o núcleo de produção de leitões, o volume de dejetos é considerado de 35 a 40 litros/dia por matriz. Os criatórios somente com terminados geram normalmente de 13 a 15 litros/suíno/dia. A produção diária de esterco (fezes + urina) dos bovinos leiteiros é aproximadamente 10% de seu peso corporal, o que representa, na maioria dos casos, uma quantidade de 45 a 48 kg/vaca/dia. Já bovinos de corte confinados produzem em torno de 30 a 35 kg/cabeça/dia. Os sistemas de produção animal geram continuamente dejetos e estes, para serem utilizados como insumo adequado, necessitam de armazenamento e estabilização. Para efeito do estabelecimento da capacidade dessa estrutura, recomenda-se sempre a adoção da quantidade real de dejetos produzidos num período de 90 a 120 dias, acrescidos de 20% como margem de segurança. Uma das razões é a disponibilidade de área livre para a aplicação e outra a de efetuar estabilização natural anterior ao seu uso, aumentando, assim, a segurança ambiental. A locação dos depósitos em pontos estratégicos dentro das áreas de utilização minimiza o custo operacional do sistema de distribuição. A utilização dos dejetos como insumo pode ser feita de forma integral ou com separação de sólidos. A fertilização normalmente realiza-se de forma integral e a fertirrigação, de ambas as maneiras. O sólido deve sempre ser submetido ao processo compostagem, para evitar perdas e disponibilizar os nutrientes para culturas a serem desenvolvidas na propriedade. A compostagem é um processo de fermentação aeróbio que reduz a carga orgânica nociva dos resíduos sólidos. A eficiência da estabilização depende da relação entre o carbono e o nitrogênio (C:N) dos resíduos (1:25 a 1:30), bem como da umidade dos mesmos, que deve ser em torno de 55 a 60%. Uma lavoura de milho pode gerar entre 6 e 12 t ha-1 de resíduos vegetais. As lavouras com maior produtividade de grãos certamente proporcionam quantidades maiores de resíduos do que as menos produtivas. Esses resíduos contêm quantidades apreciáveis de nutrientes que se encontram temporariamente imobilizados. A taxa de liberação para a cultura subseqüente depende do manejo destes. Se incorporados ao solo, essa taxa se acelera; se mantidos sobre o solo, como cobertura morta para plantio direto, ela é retardada, observando-se que, quanto menos picada for, menor é a taxa de decomposição. Decorrente disso, em sistema de plantio direto há inicialmente maior demanda de nutrientes, especialmente de nitrogênio. Após estabelecido o sistema, a demanda decresce, pois a reciclagem entra em equilíbrio, quando, então, os nutrientes imobilizados são liberados às plantas. Em média, pode-se considerar que a palhada de milho imobiliza as quantidades de nutrientes mostrados na



Tabela 1. Quantidade média de nutrientes imobilizados pela palhada de milho.

Palhada (t ha-1)

Nitrogênio Fósforo Potássio Cálcio Magnésio (kg ha-1)

6 - 12 30 - 45 4 - 6 50 - 70 12 - 20 5 - 7 Fonte: Adaptado de diversos resultados analíticos de diversas cultivares (Embrapa Milho e Sorgo). Quando a cultura de milho é colhida para ensilagem, cortando-se as plantas a 0,40 m, a exportação de potássio pode ser reduzida em mais de 50%, em comparação ao corte próximo ao solo. Os resíduos culturais de milho compostados em mistura com dejetos animais proporcionam um adubo orgânico de alta qualidade. A utilização dos resíduos depende do conhecimento de sua qualidade. A maioria dos sistemas de produção de suínos gera dejetos com o conteúdo de matéria seca variando de 1,7 a 3,5% e os de bovinos estabulados e/ou confinados varia de 5% a 16% ( Tabela 2).

Tabela 2. Composição média dos estercos de suínos, bovinos e frangos. Estercos kg m-3 ou tonelada

PH MS % N P2O5 K2O Suínos (líquido integral)

7,2 - 7,8 1,3 - 2,5 1,6 - 2,5 1,2 - 2,0 1,0 - 1,4

Suínos (líquido separado)

7,0 - 7,5 0,1 - 0,3 0,7 - 0,9 0,3 - 0,5 0,6 - 0,8

Bovinos(chorume) 7,0 - 7,5 10 - 15 1,5 - 2,5 0,6 - 1,5 1,5 - 3,0 Bovinos (fezes+urina)

6,8 - 7,5 12 - 15 4,5 - 6,0 2,1 - 2,6 2,8 - 4,5

Bovinos (sólido) 7,0 - 7,5 45 - 70 15 - 25 8 - 12 8 - 15 Aves (cama frango) 6,0 - 7,5 65 - 90 24 - 40 20 - 35 18 - 35

Fonte: Adaptado de diversos autores. Esses conteúdos poderão variar, dependendo do sistema de higienização empregado e do desperdício dos comedouros e bebedouros. O conhecimento desses valores é a base para o cálculo da adubação que cada cultura exige, em função da produtividade pretendida. Os dejetos, como fertilizante, podem ser aplicados no solo de maneira uniforme e/ou localizada, dependendo do tipo de equipamento envolvido e do sistema de plantio adotado. Os equipamentos mais utilizados são os tanques ou carretas tratorizados e sistemas de aspersão. Para os líquidos, os aspectos positivos da aspersão são a maior área possível de ser fertilizada com o mesmo equipamento, maior precisão nas doses estabelecidas e menor investimento em equipamentos por unidade de área e conseqüente menor custo da fertilização. A distribuição por aspersão é em torno de 50% menor que o da fertilização com tanque tratorizado. Este, por sua vez, traz grave inconveniente de compactar o solo, pelo intenso trânsito na hora da aplicação. 5.5. Produção de milho com adubação orgânica As pesquisas realizados pela Embrapa Milho e Sorgo mostraram produtividades de 5.200 a 7.600 kg de milho por hectare, em plantio convencional, com o uso de doses crescentes de dejetos de suínos (45, 90, 135 e 180m3 ha-1), em aplicação uniforme, exclusiva e combinada com adubação química, em solo de



cerrado (Fig. 1) Fonte: KONZEN (2000).

Fig. 1 Produção de milho, em plantio convencional, obtida com o uso de doses crescentes de esterco líquido de suínos, em aplicação exclusiva e combinada com adubação química, em latossolo vermelho-amarelo (LV). As doses de 45, 90 e 135 m3 ha-1, associadas a 30, 60 e 90 kg ha-1 de nitrogênio em cobertura, indicam efeito nulo em qualquer das doses aplicadas, o que evidencia a eficiência da adubação orgânica com dejetos de suínos, para produções de 7.000 a 8.000 kg ha-1 de milho, em solo argiloso de cerrado. O efeito residual, mesmo com altas doses, é baixo, recomendando doses anuais de manutenção. O preparo do solo adubado com dejetos de suínos pode, inclusive, ser feito com 4 a 5 meses antecipados ao plantio (abril a outubro), possibilitando ao produtor distribuir melhor as suas atividades. A produção de milho em sistema de plantio direto, adubado com dejetos de suínos, de maneira exclusiva e combinada, alcançou produtividades que variaram de 6.400 até 8.400 kg ha-1. A produtividade atingida com 50 m3 ha-1, em aplicação exclusiva, foi 21% superior à obtida com adubação química. As doses de 75 e 100 m3 ha-1 não propiciaram vantagem sobre a de 50 m3 ha-1 (Fig. 2). Fonte: KONZEN (2000). Fig. 2 Produção de milho em plantio direto com adubação de dejetos de suínos e adubação química.



Embrapa/Fesurv/Perdigão, Rio Verde, GO. A adubação com chorume de bovinos leiteiros na produção de milho forragem, matéria seca e grãos, desenvolvida pela Embrapa Milho e Sorgo, resultou em produção similar em todas as modalidades de adubação, tanto químicas quanto orgânicas. (Fig. 3). Fonte: KONZEN (2000).

Fig. 3 Produção de milho forragem, em plantio convencional, com o uso de doses de chorume de bovinos, exclusivas e associadas à adubação química. A utilização de dejetos de bovinos (chorume) proporcionou produtividade na ordem de 20% inferior à da de suínos, e a rentabilidade situou-se em torno de 45 a 50%. Além dos estercos de suínos e bovinos, a cama de frango, proveniente dos criatórios de frangos de corte, serve como adubo orgânico para a cultura de milho. A produção de milho em plantio direto foi realizada em áreas demonstrativas conduzidas pela Embrapa Milho e Sorgo, em parceria com a Perdigão Agroindustrial, utilizando-se doses de 5 e 7,5 t ha-1, em aplicação exclusiva, e 5 t ha-1, combinadas com adubação química. As adubações foram realizadas em solo de cerrado corrigido, com plantio direto, durante oito anos (Fig. 4). Fonte: KONZEN (2004).



Fig. 4 Produção de milho, em plantio direto, obtida com o uso de cama-de-frango, em aplicação exclusiva e combinada com adubação química, em latossolo vermelho de cerrado (LV). Embrapa/Fesurv/Perdigão, Rio Verde, GO. As produções mostradas comprovam que os estercos de suínos, aves e bovinos constituem fertilizantes eficientes na produção de milho, tanto para grãos quanto para forragem. Os sistemas de uso dos dejetos de suínos com doses crescentes exclusivas proporcionaram uma rentabilidade de 48% a 70%, sem contar com os efeitos benéficos que a adubação orgânica opera no solo. 5.6. Movimentação de elementos no solo O estudo de um perfil de solo de cerrado, onde se utilizou adubação orgânica de resíduos de suínos, 45, 90 e 135 m3 ha-1, durante três anos sucessivos, abrangendo as camadas de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, mostrou algumas diferenças nas concentrações de fósforo e potássio, magnésio e cálcio, cobre e zinco. A matéria orgânica não teve variação com diversas doses aplicadas na mesma camada do solo. O comportamento do fósforo, do potássio, do magnésio e do cálcio foi similar em todos os tratamentos. A concentração do cobre e do zinco, entretanto, tendeu ao acúmulo nas camadas mais profundas, trazendo uma preocupação com relação à segurança ambiental (Fig. ras 5 e 6). Fonte: KONZEN (2000).

Fig. 5 Teores de cobre no perfil de latossolo vermelho de cerrado, com três anos sucessivos de aplicação de dejetos de suínos. Fonte: KONZEN (2000).



Fig. 6 Teores de zinco no perfil de latossolo vermelho de cerrado, com três anos sucessivos de aplicação de dejetos de suínos. Recomendações

• Os resíduos de suínos, bovinos e aves podem ser utilizados como fertilizantes eficientes e seguros na produção de milho, devendo sempre obedecer as doses de reposição dos nutrientes retirados pela cultura.

• As adubações orgânicas com resíduos devem sempre atentar para as doses econômicas, sendo as de suínos de 45 a 90 m3 ha-1 para plantio convencional e de 50 a 100 m3 ha-1 para plantio direto; de cama de aves é de 5 toneladas em plantio direto, e a de bovinos, de 25 e 50 m3, combinados com adubação química e 100 m3 ha-1 exclusiva, em plantio convencional.

6. Adubação química e natural. Vantagens e desvantagens.

6.1. Adubação Química Na prática da agricultura, no trabalho com o solo e as plantas, devemos encarar a terra como um amplo sistema onde devem viver em equilíbrio um número incalculável de pequeninos seres, insetos e vegetais, que garantem a perfeita fertilidade do solo e a saúde das plantas. Os adubos químicos podem poluir o Meio Ambiente porque alguns se dissolvem na água, causando três conseqüências: 1. Uma parte é rapidamente absorvida pelas raízes das plantas causando o aumento das células fazendo com que aumente muito seu nível de água. Consequentemente as plantas ficam mais acessíveis a pragas e doenças, além de menos gostosas e pobres em vitaminas. 2. Outra parte é lavada pelas águas das chuvas e pela regagem, indo poluir rios, lagos e demais fontes das águas a morte de rios e lagos, pois a grande quantidade de nutrientes além de estimularem um crescimento exagerado das algas que respiram todo o oxigênio da água. 3. Há ainda uma terceira parte que se evapora, como no caso dos adubos nitrogenados (como o sulfato de amônio) que sob a forma de óxido nitroso pode destruir a camada de ozônio da atmosfera. Vários tipos de fertilizantes químicos deixam o solo muito ácido, além de serem destruidores dos seres



decompositores do solo. A utilização dos adubos químicos, dos defensivos agrícolas e das sementes híbridas forma um círculo vicioso, interessante apenas para as multinacionais da agroindústria. As sementes ditas melhoradas necessitam mais adubação para se desenvolverem. A utilização do adubo torna as plantas mais fracas e mais aptas ao ataque de pragas e doenças. Assim quanto mais adubos, mais aumento de produção e mais venenos e menos saúde nos alimentos. O emprego exagerado de fertilizantes gera desequilíbrio ecológico. Os seres decompositores não conseguem reciclar na mesma proporção em que são colocados no solo. 6.2. Adubação Orgânica Existem 3 tipos de materiais disponíveis para aumentar a produção e a produtividade das plantações: • os fertilizantes; • os corretivos; • os melhoradores ou condicionadores do solo. • diminui a "fixação" de fósforo; Os fertilizantes (adubos inorgânicos ou minerais) têm a função de alimentar as plantas, através de suas raízes, para as quais eles fornecem elementos nutritivos (nutrientes), sob formas assimiladas com mais facilidade e guardando determinadas proporções entre esses elementos, ou seja, misturas balanceadas. Os corretivos são destinados a neutralizar o excesso de acidez do solo, quando e se necessário. Quando, porém, juntamos ao solo, com esse objetivo, calcário com outros tipos de produtos que servem para corrigir a acidez do solo, estamos ao mesmo tempo fertilizando e corrigindo o solo. O adubo orgânico também é um corretivo porque corrige a composição do solo, combinando-se com o manganês, o alumínio e o ferro, por exemplo, reduzindo ou neutralizando os efeitos tóxicos desses elementos, quando em excesso, sobre as plantas. É um condicionador pela forma que age no solo, melhorando suas condições e propriedades físicas, facilitando o desenvolvimento e a alimentação das plantas. 7. Uso de defensivos agrícolas químicos e naturais. Vantagens e desvantagens.

7.1. Produtos Químicos: Porque usá-los?

Nos últimos anos, tem havido na mídia, principalmente na televisão, uma super-valorização dos produtos naturais, levando o consumidor a associar o químico como não sendo natural e vice-versa. Acrescenta-se a isso difundir-se, generalizada e erroneamente, que o natural ou orgânico é saudável e o químico é danoso ao homem e ao ambiente. Por definição, químico é aquilo que se obtém por meio da química, ciência que trata da composição, estrutura e propriedades de substâncias e as transformações que elas sofrem. A química, por sua vez, se divide em química orgânica que estuda os compostos de carbono (hidrocarbonetos e seus derivados) e química inorgânica, também chamada de mineral, que estuda os demais elementos e seus compostos. Por outro lado natural é aquilo produzido pela natureza. Depreende-se daí que tanto o orgânico quanto o inorgânico são químicos e que ambos podem ou não ser naturais. No caso específico da agricultura e, por conseqüência, dos alimentos, a conceituação equivocada levada ao público consumidor faz acontecer alguns disparates e quem paga por isso é o próprio consumidor. Os produtos alimentícios orgânicos que hoje são comuns nas gôndolas dos supermercados são vendidos



como naturais, sem agrotóxicos e sem fertilizantes minerais, erroneamente chamados “químicos”, e com todo o apelo ecológico. Agrotóxico é o termo que foi institucionalizado a partir da Lei No 7802 de 11 de julho de 1989, a chamada Lei dos Agrotóxicos. Até então, esses produtos eram chamados, de forma mais correta, de defensivos agrícolas. De forma bem simples, os agrotóxicos são produtos utilizados para controlar a ação danosa das pragas e doenças da lavoura e, quando utilizados seguindo princípios agronômicos sólidos, praticamente não deixam resíduos tóxicos nos alimentos e no ambiente. Fazendo-se uma analogia com a medicina, será que chamaríamos os medicamentos de “biotóxicos ou homotóxicos”? No mundo inteiro os agrotóxicos são conhecidos como pesticidas, que pela etimologia da palavra significa aquilo que mata as pestes. Outra generalização errônea é considerar-se como agrotóxicos tanto os defensivos agrícolas como os fertilizantes minerais ou “químicos”. São produtos totalmente diferentes, seja quanto às suas características ou por suas finalidades. De modo figurativo, defensivos agrícolas ou agrotóxicos são os remédios das plantas; fertilizantes ou adubos (orgânicos ou minerais) são os alimentos – a comida das plantas. Outra questão, especificamente no caso dos fertilizantes, é que existe uma tendência do leigo valorizar o orgânico em detrimento do mineral. Isto decorre de vários argumentos, muitos deles sem bases científicas, tais como: 1) o orgânico é natural, o químico não é (já observamos no início que isto é um erro); 2) b) o produto orgânico ou natural é bom para a saúde e tudo que usa produtos químicos é prejudicial à saúde; c) os alimentos orgânicos tem melhor sabor que os alimentos produzidos de forma convencional (testes cegos já mostraram que isto normalmente não é verdade e tanto os fertilizantes orgânicos como os “químicos” podem, quando não utilizados em doses e de maneira correta, afetar o sabor dos alimentos), etc, etc, etc.

7.2. Produtos Químicos: Porque não usá-los?

Na prática da agricultura, no manejo do solo e das plantas, devemos encarar a terra como um mundo complexo e interado, onde devem viver em equilíbrio um número incalculável de microscópicos seres animais e vegetais, que garantem a perfeita fertilidade do solo e a sanidade das plantas. Devemos encarar a terra considerando seus aspectos íisico, químico e biológico, procurando promover, proteger e conservar a harmonia entre estas três partes. A agronomia "oficial" ainda tende a considerar o solo como sendo um mero suporte que, sob o efeito de adubos quimicos e agrotóxicos, e sob o risco de degradação do solo, deve produzir enormes vegetais sob o falso argumento de que é necessário que se use a parafernália sintética para que a produção aumente e se possa alimentar mais gente. A outra face da moeda, porém, nos mostra que apesar dos adubos sintéticos darem a curto prazo uma resposta em termos de uma maior produtividade e produtos de maior tamanho, estes produtos são em geral menos saborosos, mais pobres em vitaminas e sais e vem impregnados de resíduos venenosos.

Paracelsus:

“a diferença entre o veneno e o remédio é a dose e não sua origem!”



O fato de ser usarem insumos sintéticos não matou a fome do mundo e poluiu consideravelmente o planeta, com um modelo agrícola extremamente dependente do petróleo e pouco preocupado com a ecologia. Os altos preços do petróleo e o estado crítico do meio ambiente em muitas regiões produtoras (algumas se tornaram verdadeiros desertos), está fazendo com que a agronomia tradicional volte-se para dar atenção aos velhos insumos naturais. Hoje, após a II Guerra e após décadas de uso e abuso dos adubos hidrossolúveis e dos agrotóxicos - foram a grande panacéia! - o establishment agrícola volta-se à pesquisa e utilização de insumos naturais que foram relegados ao segundo plano, como o composto, esterco, lixo doméstico, rochas moídas, cinzas, etc. bem como alternativas mais ecológicas de manejo, tais como: rotação de culturas, coberturas vivas e mortas , cultivo em curva de nível, plantio direto, etc. Não devemos usar adubos quimicos, primeiramente porque são hidrossolúveis, isto é, dissolvem-se na água da chuva e das regas, fato que acarreta três coisas: - Uma parte é rapidamente absorvida pelas raízes das plantas causando expansão celular (as membranas celulares ficam mais finas) e fazendo com que aumente muito seu teor de água. Isso as torna um "prato" para as pragas e doenças, além serem menos saborosas e com seu teor nutritivo empobrecido. - Outra parte (muitas vezes a maior parte) é lixiviada, ou seja, é lavada pelas águas das chuvas e regas, indo poluir rios, lagos e lençóis freáticos, acabando por causar, juntamente com os despejos de esgotos, a eutrofização - que é a morte de um rio ou lago por asfixia, pois os excessivos nutrientes além de estimularem um crescimento excessivo das algas, roubam para se degradarem, o oxigênio da água. - Há ainda uma terceira parte que se evapora, como no caso dos adubos nitrogenados (sulfato de amônio,p.ex.), que sob a forma de óxido nitroso vai - assim como ocorre com os fluocarbonetos do aerosol - destruir a camada de ozônio da atmosfera. Vários tipos de fertilizantes quimicos, geralmente os mais usados, são violentos acidificadores do solo, além de serem biocidas (destruidores da microvida do solo). A utilização dos adubos químicos, dos agrotóxicos e das sementes hibridas forma um círculo vicioso, interessante apenas para as multinacionais da agroindústria. As sementes ditas melhoradas são muito mais exigentes de adubação para poderem ficar gigantes. A utilização do adubo torna as plantas mais fracas e mais sucetíveis ao ataque de pragas e doenças. E cada vez tem-se que utilizar mais e mais adubos e venenos para manter o nível desejável de produção. O uso de adubos químicos faz com que os aminoácidos (proteínas) se apresentem em forma livre, ao contrário da adubação orgânica onde os aminoácidos formam cadeias complexas, não "apetecendo" as pragas. Sabemos que os elementos mais utilizados pelas plantas são o Nitrogênio (N), Fósforo (P), Potássio (K), Cálcio (Ca) e Magnésio (Mg). Vamos falar deles no proximo capitulo. As formas sintéticas mais utilizadas como adubo nitrogenado são o sulfato e o nitrato de amônio e a uréia. São substâncias realmente riquissimas em N (a uréia tem 45%), mas que, como dissemos acima, acidificam o solo, matam a microvida, poluem as águas e produzem vegetais pouco resistentes, levando ao uso de agrotóxicos. Em relação ao P, a forma mais utilizada é o Superfosfato. É fruto da solubilização de rocha fosfática mediante utilização de ácidos. Processo caro e poluente, que resulta em um produto que dependendo da qualidade química da terra, pode ser de baixíssima solubilização. Deixa no solo residuais de anidrido de ácido sulfúrico, venenoso e poluidor. Em termos de K, a forma mais utilizada é o cloreto de potássio, que deixa no solo o cloro, também venenoso e poluente.



Segundo o eng.agronomo francês Claude Aubert, os adubos nitrogenados modificam o teor das plantas em vários elementos essenciais: - a presença de nitratos nos alimentos agrícolas é extremamente perigosa devido à possibilidade de transformarem-se em nitritos, substâncias tóxicas e eventualmente letais. O teor de nitratos pode ser multiplicado por 30 na folha de espinafre, em consequÊncia da utilização, mesmo moderada, de adubos nitrogenados. Nesta cultura, em experiências, o nivel de nitratos não passou de 60 ppm com adubação de até 60kg/ha, mas com aumento para 180/240 kg/ha, o nível de nitratos subiu para 600 ppm! Na cenoura, com os mesmos 60kg/ha, os nitratos estavam na faixa de 50 ppm, subindo para 300 ppm com adubação de 180 kg/ha. - o nível de matéria seca também cai. Em espinafres sem adubação nitrogenada sintética o teor de m.seca é de 6,8% caindo para 5,5% com adubação de 120k./ha. Na batata, com adubação de 120 kg/ha a queda é desde mais de 24% até uns 22% de matéria seca. - o teor de proteinas aumenta, mas sua composição é modificada: o teor de aminoácidos diminui. No milho, p.ex., doses elevadas de N aumentam o teor de proteínas, mas apenas as de baixo valor nutritivo. - o teor de cobre diminui consideravelmente quando aumentam as quantidades de N. - o teor de vitaminas é também modificado; o teor de riboflavina (vit. B2) dos espinafres cresce primeiro para decrescer em seguida quando se aplicam doses crescentes de N. A vitamina C é prejudicada pelo N sintético (na cenoura, p.ex., há uma redução em 1 mg. de vitamina/100g de matéria seca quando a adubação chega a 280 kg/ha. No espinafre, com esta dose, cai de 40 para 25mg. de vitamina C.). - a elevada utilização de N, diminui a faculdade de conservação da colheita e modifica desfavoravelmente seu sabor.- a adubacão nitrogenada sintética também reduz o teor de glucídeos em frutas e legumes. Nas cenouras, p.ex., o teor de açucares que normalmente é de 7% , cai para menos de 6% com aplicação de doses acima de 200kg/ha. No espinafre a redução é proporcionalmente maior, caindo de 0,9 para 0,3%, e nas batatas o amido (em proporção à matéria sêca) cai em média de 65 a 60%. - os adubos potássicos perturbam o equilíbrio mineral das plantas. Quantidades crescentes de potássio produzem um aumento considerável do teor de potássio em certas plantas (espinafre,p.ex.) e uma diminuição correlativa do seu teor em sódio e magnésio. A relação potássio-magnésio pode variar, segundo as quantidades do potássio aplicado, de 1 a 12. Na folha do espinafre a relação potássio-sódio pode passar de 0,5 a 20, ou seja, 40 vezes mais. - o aumento de potássio leva igualmente a uma baixa do teor das plantas em vários outros elementos minerais, como o cálcio, e alguns oligo-elementos, como o boro e o manganês. - o teor das plantas de proteínas e a qualidade biológica da proteína são também modificados: o teor de proteínas do espinafre aumenta com o aumento da adubação potássica, mas o teor dessa proteina em varios aminoácidos essenciais (incluindo a lisina) diminui correlativamente. - o teor em caroteno de diversas plantas (alface, cenoura, etc.) passa por um máximo, para diminuir depois, sob o efeito de quantidades crescentes de adubos potássicos. - o aumento da adubação fosfatada aumenta o teor de P nos espinafres, assim como o teor de tiamina na aveia e no feijão-miúdo, além de produzir carência de zinco nas plantas. Ainda sobre este assunto, o também francês André Voisin dizia que em virtude da utilização dos adubos quimicos, os produtos vegetais podem apresentar até 4 vezes mais K, 2 vezes mais ácido fosfórico, 50% do teor de magnésio, 6 vezes menos sódio e 3 vezes menos cobre. (Ernani Fornari Dharmendra). 8. Manejo de Pastagem na criação de animais. 8.1. Manejo tradicional da pastagem No Brasil, a produção de leite e de carne é feita predominantemente à pasto. Além de ser a fonte de alimentação mais econômica, esse sistema de produção tem credenciado o país na exportação de carne e



seus derivados, gerando divisas com as exportações cada ano maiores. Infelizmente a produtividade média regional ainda é baixa. A produção de leite por vaca embora tenha experimentado melhoras, ainda está entre 800 a 1000 litros/vaca/lactação, correspondendo a 1000 kg de leite/ha/ano. Quanto ao gado de corte a produtividade está entre 5 a 6 @/ha/ano. Esses índices são ainda insignificantes e bem abaixo da potencialidade tecnológica e dos agrossistemas pastoris do Brasil de maneira geral. Dispõem-se de tecnologias zootécnica e de gerenciamento da produção, suficiente para obtenção de cerca de 6.480 kg de leite/ha/ano, para gado de leite e 20 @ de carcaça/ha/ano para o gado de corte. Em explorações mais intensivas a tecnologia disponível potencializa o alcance de respectivamente 21.500 kg de leite/ha/ano e 35 @ de carcaça/ha/ano. Resta analisar os fatores que limitam, a adoção dessas técnicas por um número maior de produtores de modo a melhorarem sua renda e contribuírem para melhorar os índices. 8.2. Escolha da forrageira A produtividade da pecuária à pasto está diretamente relacionada com o potencial da forrageira, sua adaptabilidade ao ecossistema e principalmente com o manejo adotado. As forrageiras, quanto à sua exigência nutricional e conseqüentemente resposta à adubação podem ser classificadas em três grupos, apresentados na Tabela 1. Tabela 1 – Classificação das forrageiras quanto à exigência nutricional.

Grupos Forrageiras

Grupo 1: elevada exigência nutricional Capins: elefante, tifton, coastcross, tanzânia, mombaça, colonião.

Leguminosas:soja perene, leucena.

Grupo 2: Média exigência nutricional Capins: braquiarão ou marandu, xaraés, jaraguá, ruziziensis, braquiária-de-brejo, estrela africana.

Leguminosas: centrocema, siratro, , tropical, guandu, amendoim forrageiro.

Grupo 3: Baixa exigência nutricional Capins: gordura, braquiária comum (B. decumbens), humidicola, B. dictyoneura, andropogon.

Leguminosas: stylozanthes (mineirão), desmodium cv. Itabela, calopogônio, cudzu tropical.

É fundamental que na fazenda sejam atribuídas às áreas mais férteis forrageiras mais exigentes e produtivas. O plantio de forrageiras mais exigentes em solos pobres implica necessariamente na adubação da pastagem para que não haja queda de produtividade seguida da sua degradação. O capim–humidicola estabelecido em solo de tabuleiros costeiros necessitaria pouquíssima adubação fosfatada para produzir satisfatoriamente, já o capim-braquiarão (marandu), nessas mesmas condições, necessitaria de calagem, maior dosagem de fósforo, além nitrogênio e potássio. Além da exigência nutricional outro fator importante na escolha da forrageira é a sua adaptabilidade às



condições de excessiva umidade do solo e capacidade de cobertura do solo. Para áreas sujeitas a alagamento deve-se preferir os capins, braquiaria-de-brejo, capim-bengo, humidicola e estrela africana, ordenados de acordo com o nível de tolerância. Áreas com topografia muito acidentada, devem preferentemente ser deixadas como áreas de reserva permanente. Nas áreas medianamente acidentadas devem ser utilizadas forrageiras estoloníferas/decumbentes como é o caso de alguns capins dos gêneros Brachiaria (decumbens e humidicola) e do Cynodon (coastcross, tifton). Na história da pecuária brasileira tem sido comum a substituição de forrageiras mais exigentes em fertilidade de solos, portanto mais produtivas, por forrageiras menos exigentes, a medida que se observa a queda da fertilidade do solo. Com isso acontece um verdadeiro retrocesso, com redução de produtividade, sem evitar que com o passar do tempo, ocorra a degradação da pastagem. Nesse caso é preferível não substituir a forrageira, mas sim proceder a reposição dos nutrientes, seguida do manejo adequado da pastagem. O mais grave também acontece, substituir forrageira de baixa exigência nutricional em pastagens degradadas por outra mais exigente sem o correspondente uso de fertilizante e manejo adequado 8.3. Manejo da pastagem O correto manejo das pastagens é fundamental para garantir a produtividade sustentável do sistema de produção e do agronegócio. Atrelados ao bom manejo estão a conservação dos recursos ambientais, evitando ou minimizando os impactos negativos da erosão, compactação e baixa infiltração de água no solo, de ocorrência comum em áreas mal manejadas e/ou degradadas. O manejo incorreto das pastagens é o principal responsável pela alta proporção de pastagens degradadas observada em todas as regiões do Brasil. O princípio básico do bom manejo é manter o equilíbrio entre a taxa de lotação e a taxa de acúmulo de massa forrageira, ou seja, a oferta de forragem (quantidade e qualidade). Para atender esse pré-requisito é necessário compreender a dinâmica dos componentes do ecossistema de pastagem: forrageira (potencial produtivo, taxa de crescimento, adaptabilidade), solo (fertilidade, textura, topografia) clima, animal (comportamento ingestivo, taxa de lotação). A taxa de lotação, o número de cabeças/ha, novilhos/ha, vacas/ha ou UA/ha ( UA= unidade animal = 450 kg de PV), deve variar dentro e entre estações do ano em função da oferta de forragem. Essa oferta depende da taxa de crescimento das forrageiras que por sua vez, varia em função do clima (chuva, temperatura, radiação solar). No sudoeste da Bahia observa-se variação nas taxas de crescimento entre estação e nas diferentes ecoregiões. Na ecoregião de Itapetinga observa-se um período seco bem definido. Na ecoregião do extremo sul observa-se um inverno chuvoso, mas as baixas temperaturas observadas nesse período (junho a agosto), reduzem a taxa de crescimento das forrageiras (Tabela 2) sugerindo redução na taxa de lotação ou suplementação com volumoso nesse período. Tabela 2 – Taxa de crescimento observada para gramíneas e leguminosas forrageiras no extremo sul da

Bahia.

Forrageiras Mínima precipitação Máxima precipitação

Kg/ha/dia

Gramínea(1) 37,9 91,5

Leguminosas(2) 13,3 41,7

(1) Média de 5 espécies ou cultivares.(2) Média de 5 espécies ou cultivares. (2) Fonte: PEREIRA, et al. (1995)



No manejo das pastagens existem basicamente dois sistemas de pastejo: o pastejo contínuo (lotação contínua) e o pastejo rotacionado (lotação rotacionada). Os demais são derivações do pastejo rotacionado, tais como pastejo alternado, pastejo diferido, etc. Esses sistemas de pastejo estão representados na Figura 1.

Forrageiras Período de descanso (dias)

Altura do pasto (cm) Entrada Saída

Capim-elefante 36 110 - 120 40 – 50

Colonião, tanzânia, mombaça 36 70 - 80 30 – 40

Braquiarão, xaraés 36 40 – 50 20 – 25

Brachiaria decumbens 28 30 – 40 15 – 20

Capim humidicola, tifton 85, coastcross, estrela africana 21 – 28 20 – 30 10 - 12

O período de ocupação (PO), é o tempo que os animais ficam pastejando em cada piquete. A sua duração deve ser compatível com a oferta de forragem acumulada e esta é realmente quem define a taxa de lotação pretendida. Na definição do período de ocupação também deve ser observado o resíduo pós-pastejo, que deve ser adequado para garantir a rebrotação no período de descanso seguinte. Sugestões sobre alturas de resíduos para algumas forrageiras são apresentadas na Tabela 3. O PO nunca deve exceder a 7 dias. O ideal é que fique entre 1 e 3 dias para gado de leite e 3 a 5 dias para gado de corte, dependendo da intensidade e do potencial de produção dos animais. O gado de leite é mais sensível a períodos de ocupação mais longos, pois a medida que passam os dias a produção de leite cai. Assim, para vacas com produção acima de 12 kg de leite/dia, o ideal é adotar PO de 1 dia.



O tamanho do piquete depende do número de animais definido em função da oferta de forragem, do período de ocupação e da área total disponível para o sistema. A área dos piquetes não deve ser necessariamente a mesma. O importante é que a disponibilidade de forragem dentro do piquete, ou seja a área útil. Piquetes com topografia muita acidentada ou com áreas alagadas, pedras, etc. devem ser maiores. Deve-se fazer uma divisão agronômica/zootécnica da pastagem e não uma divisão meramente topográfica. O número de piquetes quando se tem somente um lote por sistema de pastejo é calculado pelo quociente do PD pelo PO, somado a 1. O uso de mais de um lote em um mesmo sistema de pastejo é mais difícil de ajustar, devendo ser evitado. Deve-se preferir piquetes na forma quadrada ou retangular, com a largura mínima igual a um terço do comprimento. O planejamento do sistema deve ser feito por técnico especializado em manejo de pastagem. Corredores, bebedouros, cochos saleiros ou para suplementação, áreas de descanso, devem ser alocados de modo a reduzir e tornar mais o cômodo possível o percurso dos animais. Em área acidentada, os corredores devem ser projetados cortando o declive, a fim de evitar a erosão e amenizar o esforço dos animais. Isso se torna mais importante ainda em gado leiteiro, onde a posição do estábulo/sala de ordenha deve também ser levada em consideração no planejamento do sistema de partejo. Uma vaca leiteira deixa de produzir cerca de 0,5 litro de leite/dia para cada quilometro percorrido em terreno plano. Em área acidentada essa redução pode triplicar. O arranjo de sistema de partejo com lotação rotacionada mais utilizado é aquele que adota uma área de descanso (do piquete do animal), onde são alocados os bebedouros (ou aproveitamento de corpos de água naturais), cochos saleiros, com livre acesso dos animais a partir do piquete que estão utilizando. De acordo o tamanho dos piquetes e área total do sistema pode haver de uma a várias áreas de descanso. O nível de produtividade obtido no sistema de partejo está diretamente relacionado com a fertilidade do solo ou com o nível de adubação adotado e com o potencial de resposta da forrageira. Para forragens do grupo 1 (Tabela 1) o nível de fósforo no solo deve ser mantido em no mínimo 10 ppm. Utilizando-se os capins elefante e braquiarão e com adubação de 160 kg/ha de N, 60 kg/ha de K2O e 160 kg/ha de P2O5, em um sistema de partejo com lotação rotacionada (3 x 36 dias), na Essul/Ceplac, Itabela, obteve-se taxas de lotação, ganhos de peso diário e ganho de peso/ha de respectivamente, 4,6 e 4,1 UA/ha, 359 a 456 g/nov/dia e 785 e 756 kg/ha, no período de 385 dias (PEREIRA, et al. 2005). Níveis de N de 200/300 kg possibilitam a obtenção de 1000 kg/ha de PV ou 33@/ha. No entanto, com bom manejo e com baixos níveis de nutrientes pode-se obter produções bem superiores à média regional. Adubação de 20 kg/ha de P2O5 e 90 kg/ha de N em pastagens de B. humidicola, em solos quatzosos (Faz. Barra dos Manguinhos, Ilhéus, BA) e de tabuleiros costeiros do sul da Bahia (Ceplac/Essul, Itabela) possibilitaram respectivamente a obtenção de 20 kg de leite/ha/dia e de 16 a 24 @/há (PEREIRA et al., 1996). Na consorciação dessa gramínea ou do Brachiaria dictyoneura com amendoim forrageiro cv Belmonte, sem adubação nitrogenada, obteve-se produção semelhante com o uso de novilhos de corte (SANTANA et al., 1998). Com a adoção de manejo estratégico das pastagens é possível elevar consideravelmente a sua produtividade e manter a sustentabilidade do sistema de produção. O uso de adubação implica no refinamento maior desse manejo, a fim de aumentar a eficiência do adubo aplicado. Na condução de qualquer sistema deve ser respeitada a variação na taxa de crescimento da forrageira, adequando a taxa de lotação ao acumulo de forragem promovido por esse crescimento. A definição das varáveis de manejo mencionada deve ter uma certa flexibilidade para ser ajustado de acordo com as peculiaridades de cada forrageira, condições edafoclimáticas da região e intensividade do sistema de produção.



8.4. Adubação das pastagens

Os nutrientes mais limitantes nas pastagens, normalmente, são o fósforo e o nitrogênio. As forrageiras respondem significativamente à adubação fosfatada, resultando em prática economicamente viável tanto no estabelecimento como na manutenção. O fósforo é conservado no sistema, ligando-se aos compostos orgânicos e aos óxidos do solo num processo conhecido como fixação, com perdas insignificantes é exigido pelas plantas em pequenas concentrações, especialmente após a pastagem implantada. A aplicação de fósforo contribui para aumentar a produção de matéria seca das pastagens (Rees, 1981; McLean & Kerridge, 1987), com conseqüente aumento do teor do elemento na planta e da qualidade da forragem disponível (McLean & Kerridge, 1987; Schunke et al., 1991). A adubação fosfatada estimula a absorção de N pela planta como conseqüência da correção da deficiência de P do solo e de um aumento da eficiência no ciclo do N, porém seu efeito sobre a mineralização do nitrogênio do solo é menos consistente. Em pastagem de Brachiaria decumbens, implantada em solo arenoso e adubada com fósforo, Schunke et al. (1992) obtiveram aumentos de 100% na produção de matéria seca da parte aérea da planta (Tabela 3), com aumento significativo da quantidade de palha depositada sobre o solo e da disponibilidade de raízes recicladas no sistema. A mineralização do nitrogênio do solo também foi beneficiada, porém de forma menos intensa. Tabela 3. Efeito da adubação fosfatada em Brachiaria decumbens em solo arenoso, durante o período chuvoso (média de novembro de 1991 a abril de 1992)

Sem adubação 100 kg/ha de P2O5

-------------------- kg/ha --------------------

Matéria seca aérea 1.217 (65) 2.487 (201) Palha 973 (99) 1.535 (139) Raízes(1) 1.851 (345) 3.744 (525)

-------------- µg N/g de solo ---------------

N mineralizado "in situ" (NH4 + NO3) 40,6 45,4

(1) Coleta em dezembro de 1992 Fonte: Schunke et al., 1999. O potássio também é deficiente em grandes áreas de solos sob pastagens. Quando o fósforo foi aplicado com o potássio, em uma pastagem de B. decumbens consorciada com Stylosanthes cv. Campo Grande (Tabela 4), a produção de palha teve um acréscimo significativo (P<0,01) de aproximadamente 1.500 kg/ha depositando no solo 20 kg/ha de N e 3 kg/ha de P a mais do que o tratamento sem adubação. Também acelerou o processo de decomposição da palha depositada no solo e aumentou a disponibilidade de raízes medida a diferentes profundidades que foi superior em 883 kg/ha. Nesta situação, a adubação não afetou significativamente a mineralização total do N da matéria orgânica do solo, mas favoreceu a nitrificação (Schunke et al., 1999).



Ainda que a adição de fósforo estimule a mineralização do N em algumas situações, a degradação das pastagens em solos arenosos parece estar ligada especificamente à deficiência de fósforo para o crescimento das plantas. A deficiência desse elemento também aumenta o risco de perdas de N por lixiviação uma vez que mais N-mineral estará disponível no solo durante a estação seca. A adição de P à pastagem de gramínea pura resulta em um aumento de produtividade temporária, com uma maior demanda por N e uma maior ciclagem de N nos diferentes compartimentos do sistema solo-planta-animal. Tabela 4. Concentração de N e P nos tecidos da palha e N do solo mineralizado em pastagem de Brachiaria decumbens consorciada com estilosantes cv. Campo Grande com e sem adubação com fósforo e potássio, no período das águas

P2O5 - K2O (kg/ha)

0-0 80-80

-------------------- kg/ha --------------------

Palha(1) 10.935 12.412 Raízes disponíveis(2) 6.816 7.699 P depositado para palha(1) 10,5 13,6 N depositado para palha(1) 123 140

-------------------- g/kg --------------------

P nos tecidos da palha(3) 1,1 1,5 N nos tecidos da palha(3) 10 12

------------- µg N/g de solo -------------

N mineralizado (NH4 + NO3)(2) 54 51

(1) 325 dias de avaliação (2) Outubro/1998 (3) Média de dois anos Fonte: Schunke et al., 1999. Considerando que o aumento da produção de palha e do sistema radicular em pastagens adubadas com P proporciona uma reciclagem de N mais eficiente, o aumento da taxa de lotação, pelo aumento da produtividade da pastagem, deverá mudar a rota das perdas de N, passando da lixiviação para as perdas atmosféricas (volatilização da amônia e desnitrificação do N excretado pelo animal). Assim, sem a reposição do N perdido, que poderá ser tanto pela introdução de leguminosas como pela adoção de uma pressão de pastejo adequada, a exaustão de N do solo poderá permanecer a mesma daquela anterior à adubação ou ainda ser acelerada pela adubação fosfatada. 8.5. Formação de pastagem CORSI (1994) afirmou que o sucesso no estabelecimento de culturas, como a do milho, do arroz, do sorgo, da soja etc., depende dos mesmos princípios que garantem a formação de uma boa pastagem. A pequena diferença está no tamanho das sementes que são muito pequenas, não suportando por muito tempo condições adversas durante o estabelecimento.



Podemos reunir as seguintes causas do insucesso durante o estabelecimento da pastagem: métodos incorretos de semeadura; espécies forrageiras inadequadas; tipo de solo inadequado; baixo vigor e baixo valor cultural (V.C) das sementes; equipamentos para a semeadura mal regulados ou inadequados; época do ano em que é feito o plantio. Além disso, há fatores como pragas e doenças; falta de umidade no solo; cobertura insuficiente ou demasiada da semente; formação de crostas no solo; falta de corretivos e fertilizantes; drenagem insuficiente e a presença de plantas invasoras. VIEIRA e KICHEL (1995) sugeriram a diversificação de espécies de plantas forrageiras nas pastagens como uma forma do proporcionar dieta mais variada aos animais e de evitar os ataques de pragas e doenças. Esse fato ocorre com a B.decumbens que abrange quase 80% das áreas de pastagens dos cerrados e é altamente suscetível ao ataque da cigarrinha das pastagens. Nesse caso, deve-se introduzir forrageiras mais tolerantes a essa praga como o andropogon, o braquiarão, o jaraguá, o gordura, a grama estrela africana e as leguminosas forrageiras. As variáveis que devemos analisar para a escolha da planta forrageira são:

• o objetivo da pastagem; • para qual categoria animal se destina; • qual será a forma de utilização (feno, silagem, pastejo); • forma de multiplicação (mudas ou sementes); • facilidade de pegamento ou de germinação; • resistência à seca e à geada; • tolerância a pragas, doenças, pastejo, corte.

Também é importante que seja feita a análise do nível de fertilidade do solo e dos custos de produção. Segundo CRUZ FILHO (1985), “seria uma tarefa extremamente difícil reunir em uma só espécie forrageira todas as características recomendáveis para a formação de uma pastagem em determinada região”. O manejo inadequado é a maior causa da degradação das pastagens, mas as falhas de implantação, desde a escolha de uma espécie inadequada até o manejo inicial equivocado, diminuem muito o potencial de rendimento, facilitando a degradação.

8.6. Plantio direto de pastagem

A técnica de plantio direto na palha tem sido usada na agropecuária com o objetivo de viabilizar a sustentabilidade da capacidade produtiva do solo. Isso é feito por meio da redução das perdas por erosão hídrica e eólica, mantendo a cobertura vegetal no solo, minimizando o assoreamento e a eutrofização de represas e cursos d’água. Essas limitações promovem a melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo, elevando sua capacidade de infiltração e retenção de água e, também, seu teor de matéria orgânica, promovendo, portanto, a preservação do meio ambiente. Além dos benefícios ambientais, o sistema de plantio direto na palha ajuda, também, ao produtor, reduzindo o uso de máquinas, e o tempo gasto para a implantação da lavoura. Essas vantagens evitam as operações de aração e gradagem, e permitem a incorporação de áreas anteriormente consideradas impróprias para a agricultura, como as que apresentam solos rasos e sensíveis à erosão, com afloramento de rochas e com declividade que dificulta a mecanização. Esse sistema de plantio consiste no cultivo sem o revolvimento do solo, por aração e gradagem, e na manutenção na superfície do solo de uma camada de resíduos vegetais, a palhada, que pode ser formada por restos de culturas ou de vegetação nativa.



8.7. Sistemas silvipastoris – consórcio árvores e pastagens

As árvores contribuem com sombra, nutrientes provenientes tanto da sua biomassa (folhas, flores, frutos e galhos), como da exploração de camadas do solo inacessíveis às raízes das forrageiras, e com o suporte físico de sua copa e sistema radicular. O manejo adequado dos recursos que podem ser potencializados por elas, de modo a se obter benefícios para sistemas pecuários baseados em pastagens, é o objetivo geral da arborização de pastagens cultivadas. A integração árvore-pastagem-animal, que denominamos de arborização de pastagens cultivadas, é uma modalidade de sistema silvipastoril no qual o produto prioritário é o produto animal, seja leite, carne ou lã. Há outros tipos de sistemas silvipastoris, entre os quais aqueles que utilizam espécies arbóreas para produção de madeira ou de frutas. Nesses sistemas, a pastagem e os animais são, algumas vezes, considerados componentes secundários, porém sempre exercendo um papel na sustentabilidade do sistema. Um dos fatores que influenciam na obtenção das vantagens da arborização de pastagens é a escolha das espécies arbóreas, que devem ser adaptadas e apresentar arquitetura e características de crescimento adequadas. No Brasil, há numerosas espécies nativas com potencial para associar com pastagens, de modo que, em cada região, deve-se dar preferência às espécies locais, desde que preencham os requisitos necessários. Há também espécies exóticas adaptadas a alguns dos nossos ecossistemas, como as leguminosas de usos múltiplos, algumas apresentando valor forrageiro.

8.8. Potencial de produção de forrageiras irrigadas

Uma das alternativas para a intensificação da produção na pecuária leiteira tem sido a utilização de forrageiras de alto potencial de produção de biomassa que, manejadas de forma racional, permitem a obtenção de produções mais elevadas de leite ou carne, por unidade de área, baseado principalmente no aumento da taxa de lotação animal. Dentre essas forrageiras, destacam-se os capins: elefante, colonião, tanzânia, “Coast-cross-1”, estrela africana, braquiarão, dentre outras. Dependendo da espécie e da cultivar utilizada, poder-se-á obter aumentos na exploração leiteira, bastante expressivos, possibilitando aumentar a taxa de lotação da pastagem de 0,5 UA/ha nos sistemas tradicionais para quatro a seis UA/ha, nos sistemas mais intensivos. Resultados de pesquisa em capim-elefante têm demonstrado ser possível obter produções individuais acima de 10 kg de leite/animal/dia, durante a época chuvosa, com uma carga animal variando de quatro a seis UA/ha/ano, em sistema de produção de leite onde a pastagem de capim-elefante não é irrigada. Este valor representa uma média diária de 50 kg/ha e uma produção de 18.000 kg/ha/ano, considerando o pastejo em gramíneas tropicais nas “águas” e suplementação na época seca. Experimentalmente ou em testes de tecnologia tem-se conseguido produção média anual próxima de 14.000 litros de leite por hectare em pastagens de capim-elefante, utilizando animais mestiços. Em pastagens de “Coast-cross-1”, usando animais puros da raça Holandesa, tem-se obtido produções de leite acima de 17 kg/vaca/dia. Entretanto, existem relatos que em pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu é possível manter próximo de quatro UA/ha/ano, quando manejadas adequadamente. Outro fator que possibilita intensificar a produção de forragem, e conseqüentemente a produção animal, é a irrigação. No entanto, existem controvérsias entre os resultados obtidos, com relação ao uso de irrigação na época seca do ano, variando com a espécie forrageira e o local. Resultados de pesquisa obtidos em Piracicaba-SP e em Ituiutaba-MG não mostraram efeito prático do uso da irrigação em



capim-elefante, apesar do incremento da produção de matéria seca ter sido da ordem de 18 a 25%. Há bem pouco tempo, ainda, a irrigação de pastagens era tida como uma prática sofisticada, cujos investimentos eram altos e fora do alcance da maioria dos produtores de leite ou carne. Hoje, esses conceitos devem ser repensados, pois um bom programa de irrigação de pastagens traz benefícios para a produção animal, aumentando a produção de forragem por área, permitindo maior eficiência no uso de fertilizantes, aumentando o período de utilização da pastagem, melhorando a eficiência na germinação (no plantio e replantio). Aliado a esses benefícios acrescenta-se o aumento na qualidade da forragem em função do maior crescimento em menor tempo, a redução da estacionalidade de produção de forragem na propriedade, reduzindo a utilização de volumosos conservados e concentrados. Como o que interessa nas forrageiras é a sua parte vegetativa, deve-se, então, manter um suprimento de água adequado e constante, pois uma deficiência, além de reduzir a produção, favorece a formação de tecidos mais resistentes e grosseiros, reduzindo-se o valor nutritivo e a fração potencialmente consumível da planta. Grande parte do sucesso de um programa de irrigação depende da determinação do turno de rega, ou seja, do intervalo entre duas irrigações consecutivas (o suprimento de água no momento certo). A determinação do turno de rega deve ser calculada levando-se em consideração os seguintes fatores: capacidade de retenção de água no perfil do solo, profundidade efetiva das raízes (onde mais de 80% das raízes se concentram), clima e percentagem da superfície do solo coberta pelas plantas. Para regiões em que a temperatura e a luminosidade, durante todo o ano, permanecem favoráveis ao crescimento das plantas, em que a água constitui o principal fator limitante, o uso de irrigação possibilita manter elevada produção de forragem. Nessas regiões, a sua utilização poderá possibilitar uma redução no uso de volumosos conservados e concentrados durante o ano. Em propriedades onde se utiliza a irrigação durante todo o ano, a adubação química das pastagens deverá ser conduzida em níveis superiores aos indicados para as áreas de sequeiro, parcelando-a após cada pastejo e em condições de solo úmido. Uma panorâmica sobre a irrigação mostra que essa prática tornou-se sinônimo de modernidade e eficiência produtiva. No entanto, essa tecnologia deve ser implementada com base em dados econômicos e sem prejuízos para o meio ambiente. Dentro da diversidade de clima e solos brasileiros existem exemplos de iniciativas bem-sucedidas como o Projeto Jaíba, no Norte de Minas Gerais, o programa de fruticultura da CODEVASF, no Vale do Rio São Francisco, no Nordeste e o arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Ao utilizar essa técnica, além do conhecimento em irrigação, o agricultor deve observar alguns requisitos básicos, entre os quais citam-se a declividade do solo, a disponibilidade de água, a mão-de-obra, a energia e a cultura a ser irrigada, devendo implementar essa tecnologia somente com o apoio de um projeto técnico bem elaborado e dimensionado. No Brasil, dados extra-oficiais mostram uma área irrigada superior a três milhões de hectares, sendo 1,1 milhão no Rio Grande do Sul, dos quais a cultura do arroz responde por quase um milhão de hectares irrigados. Embora com poucos resultados práticos mostrando o real efeito da irrigação de pastagens, alguns pecuaristas de leite ou carne já estão utilizando tal prática. Nesse contexto o que se vê, no momento, é uma crença generalizada no uso da irrigação como valiosa ferramenta de manejo para a produção de forragem, principalmente na época seca do ano, com expressivo aumento do número de produtores interessados nessa técnica.



A utilização dessa técnica para a exploração intensiva de pastagens deve-se aos insucessos de explorações agrícolas como as culturas do milho e do feijão, entre outras, acumulando resultados negativos para os produtores rurais. No entanto, temperaturas mais altas e elevada luminosidade, também, explicam o grande interesse pela técnica da irrigação de pastagens no Centro-Oeste Brasileiro, onde é pequena a ocorrência de baixas temperaturas. Baseados nisso e devido à existência de equipamentos de irrigação disponíveis na propriedade, os produtores são levados a uma decisão na tentativa de que esse recurso seja útil na nova modalidade de exploração. O que se tem notado é a migração de produtores de grãos para a exploração leiteira, principalmente em Goiás, Norte e Nordeste de Minas Gerais, o que tornou mais fácil essa adaptação, pois esses produtores, já tecnificados e com experiência e domínio sobre os fatores de produção (adubação e água), certamente terão menores problemas na produção de alimentos para o rebanho. Deve-se ressaltar que a produção intensiva de leite a partir de pastagens irrigadas pressupõe o domínio da tecnologia pelo proprietário rural, principalmente sobre manejo de solos e de água, sem o que poderá estar sujeito ao insucesso na exploração. Com temperaturas baixas, mesmo com o fornecimento de água, a resposta da planta é apenas na elevação da produtividade, sem muita importância sobre a sazonalidade das forrageiras. A literatura mostra que gramíneas tropicais não-irrigadas podem possibilitar a produção de 1.000 a 2.000 kg/ha/ano de leite; quando adubadas, podem apresentar uma produtividade variando de 5.000 a 10.000 kg/ha/ano de leite. No entanto, essas gramíneas tropicais, quando adubadas e irrigadas adequadamente, podem possibilitar produções de leite que variam de 15.000 a 25.000 kg/ha/ano. Na Embrapa Gado de Leite, a primeira experiência bem-sucedida com a prática da irrigação no período seco do ano foi realizada a partir de abril de 1980, em pastagem de aveia, cujos resultados em termos de ganho de peso e produção de leite foram animadores. Foram obtidos ganhos de peso ao redor de 1 kg/animal/dia e produções de leite ao redor de 12 kg/vaca/dia. Essa prática foi utilizada, ainda, em azevém, com resultados semelhantes. Em trabalho usando diferentes forrageiras irrigadas durante a época seca, na Zona da Mata de Minas Gerais, verificou-se que as melhores respostas em produção de matéria seca foram obtidas com as setárias Nandi e Kazungula, com percentuais de 42,5 e 39% da produção anual, respectivamente, enquanto a pior resposta foi obtida com a Brachiaria ruziziensis, com apenas 8,5% da produção anual de forragem. O capim-elefante e o colonião estiveram na posição intermediária, respondendo à irrigação na época seca com 29 e 28% da produção de forragem anual, respectivamente. Isto comprova que outros fatores, como a temperatura podem afetar, de maneira diferenciada, a resposta de cada espécie à irrigação. A influência da irrigação na época seca sobre a produção de matéria seca de sete cultivares de capim-elefante foi estudada na Embrapa Gado de Leite, concluindo que o fornecimento de água durante essa época do ano mostrou efeito positivo sobre a produção de forragem, mas reduziu muito pouco a estacionalidade de produção. Foi observado, também, que a irrigação nesse caso não afetou a qualidade da forragem produzida. Por outro lado, avaliações realizadas em duas cultivares de capim-elefante submetidas a quatro lâminas d’água, em Campos-RJ, demonstraram que essa espécie responde bem à irrigação, sendo viável a utilização dessa prática nas regiões Norte e Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. Da mesma forma, trabalhos mais recentes, conduzidos no Município de Coronel Pacheco-MG, comprovaram a viabilidade da produção de leite durante todo o ano, utilizando o “Coast-cross-1” irrigado na época seca do ano.



Em sistemas de produção em que se usa capim-elefante sob condições de irrigação, tem-se conseguido produções de leite superiores a 30.000 kg/ha/ano, dados estes obtidos em fazendas produtoras de leite na região Norte de Minas Gerais. Esses resultados foram obtidos em sistemas intensivos de produção de leite na Fazenda Santa Mariana, em Montes Claros e na Fazenda Jucurutu, em Salinas, o que confirma a viabilidade técnica e econômica dessa tecnologia, quando comparada com a produtividade obtida em sistemas tradicionais de produção. Na Fazenda Santa Mariana, tem-se conseguido uma taxa de lotação média de 7,5 UA/ha, com uma produção de leite de 105 kg/ha/dia, ao passo que, na Fazenda Jucurutu, com uma taxa de lotação de 5,1 UA/ha, a produção foi de 81 kg/ha/dia. O uso da irrigação em pastagem de capim-elefante na Fazenda Analina, em Capitão Enéas-MG, demonstrou que em sistemas semifixos já instalados onde a redução do espaçamento requer mudanças com investimentos mais elevados, a instalação de válvulas melhora a uniformidade de distribuição da água. Concluiu, também, que o custo de instalação das válvulas em 2,85 ha é de R$ 207,00, o que resulta num tempo de 240 dias de funcionamento do sistema para recuperação do investimento. Ao se observarem os altos rendimentos obtidos na produção de leite em sistemas intensivos baseados em pastagens, pode-se deduzir que a utilização de forrageiras com alto potencial de produção de biomassa de boa qualidade e manejadas racionalmente possibilita obter significativa melhoria na produtividade de leite, utilizando pequenas áreas das propriedades. Essa situação permite ao produtor de leite diversificar sua atividade, na medida em que poderá usar o restante da propriedade para outras atividades agrícolas, ou mesmo aumentar o número de animais na fazenda. O uso da irrigação bem conduzida poderá significar, a curto prazo, aumento substancial da produção de leite e de carne. Portanto, se estas tecnologias fossem adotadas em massa pelos produtores de leite, o aumento da produtividade alcançado traria uma economia apreciável de recursos, promovendo incrementos significativos da produção leiteira no País.

8.9. Água: quantidade e qualidade A água apesar de ocupar 2/3 da superfície da Terra, é um recurso finito e, por isso, deve ser usada de maneira racional, devendo-se buscar meios que possam garantir seus estoques. Uma das maiores preocupações nesse sentido diz respeito à quantidade de água doce disponível, representando ao redor de 1%; mesmo assim, a maior parte dessa água encontra-se estocada nos lençóis subterrâneos. O conhecimento da quantidade de água a ser aplicada no solo se reverte da maior importância, pois ao se aplicar pouco, não se conseguirá produção de massa desejada e se for aplicada em excesso, gastam-se recursos indevidamente, tanto sob a forma de lavagem dos nutrientes do solo, quanto pelo desperdício de energia. Diversos fatores controlam a quantidade de água a ser aplicada numa cultura ou pastagem, sendo estes fatores inerentes ao solo, às plantas e ao clima. Como fatores inerentes ao solo pode-se citar a sua capacidade de retenção de água, a sua velocidade de infiltração da água (porosidade), a sua estrutura e textura, a profundidade,



a drenagem, a posição do lençol freático, a salinidade e a fertilidade, entre outros. Deve-se ressaltar que perdas de solo decorrentes de má utilização da irrigação, principalmente em culturas como a soja, o milho e o arroz, podem trazer prejuízos para o agricultor, para o meio ambiente e, conseqüentemente, para toda a sociedade. Entre os fatores inerentes às plantas, deve-se mencionar as características do sistema radicular, a cobertura do solo, a resistência à seca, a velocidade de crescimento e o ciclo vegetativo, entre os mais importantes. Dos fatores relacionados ao clima, os mais importantes são a temperatura do ar, a radiação solar, os ventos e a umidade relativa do ar. Em geral solos arenosos precisam de menor quantidade de água aplicada por irrigação e com um turno de rega mais freqüente; solos argilosos podem receber uma quantidade de água aplicada maior, podendo estender o turno de rega, pois a capacidade de retenção de água em solos argilosos é maior que nos arenosos. Quanto à qualidade da água a ser aplicada na irrigação, deve-se fazer uma prévia análise desta água para verificar a concentração de sais, sódio, bicarbonatos, elementos tóxicos e aspectos sanitários para que se possa fazer a interpretação e inter-relação dos efeitos que podem causar ao solo e ao meio ambiente.

8. 10. Planejamento de um sistema de irrigação Antes da seleção do sistema de irrigação para uma determinada área da propriedade, é preciso analisar alguns pontos: o tamanho e forma da área, devendo-se escolher áreas com formas aproximadas de um retângulo ou quadrado de modo que facilite o manejo da irrigação, bem como evite áreas estreitas e compridas e de forma irregular; a topografia, que deve levar em consideração a declividade da área, pois o custo do sistema de irrigação será maior em áreas de maior declive. Um outro problema decorrente da irrigação em áreas de maior declividade (>5% de desnível) é a necessidade da adoção de práticas de conservação do solo por meio da construção de terraços (curvas de nível) e da semeadura em nível. Da mesma forma, deve-se evitar solos rasos, de textura muito fina, e aqueles com problemas de drenagem e salinização. Outros pontos devem ser considerados, como a fonte de água, cuja qualidade deve ser conhecida por meio de uma análise prévia, o tamanho da área a ser irrigada, que deve ser compatível com a quantidade de água disponível, bem como a medição da vazão da fonte no período mais seco do ano antes de projetar o sistema de irrigação, além da disponibilidade de mão-de-obra, cuja qualidade pode interferir na eficiência do sistema e cujo custo deve ser levado em consideração na escolha do tipo de sistema de irrigação. O clima, por sua vez, é mais um fator a considerar, pois em regiões sujeitas a ventos com velocidade acima de 18 km/h a perda d’água por evaporação pode chegar a 20% e interferir na uniformidade de distribuição, bem como naquelas em que ocorrem alta radiação solar e temperaturas altas, requerendo irrigações mais freqüentes. Após analisados estes pontos e escolhido o tipo de sistema de irrigação a ser instalado na propriedade, pode-se concluir que a irrigação é dependente de vários fatores cuja inter-relação é de importância



fundamental para o sucesso dessa prática, que, em última análise, deve ser projetado por um técnico capacitado. Nunca é demais repetir que “Molhar é prática, Irrigar é técnica”. Irrigação em pastagens: resultados e custos O Engenheiro-Agrônomo Carlos Brasileiro de Alencar, de Minas Gerais, apresenta uma relação de material necessário e respectivos valores para a instalação do sistema fixo de irrigação em uma área de 30 ha. A estimativa do custo total da irrigação fica entre R$ 24.000,00 a R$ 36.000,00, ou seja, entre R$ 800,00 e R$ 1.200,00 por hectare, assim distribuídos: 1. Moto-bomba, chave de partida, registros, manômetro, conexões, sucção e kit de adubação, equivalentes a 15% do custo total; 2. Linhas principal e secundária e respectivas conexões, 35% do custo; 3. Linhas laterais e suas conexões, 45% do custo; e, 4. Aspersores, cola e fita correspondem a 5% do custo total. Conforme o Dr. Brasileiro, como é conhecido, os demais sistemas de irrigação, além de complicados, são mais caros, em torno de duas vezes, em relação ao sistema fixo, que, além de ser um sistema mais barato, é simples, prático e eficiente. Informações de produtores rurais da região Nordeste de Minas Gerais demonstram que as despesas com irrigação em sistema fixo são amortizadas ainda no primeiro ano de exploração. A seguir, são mostrados resultados do desempenho de fazendas produtoras de leite que utilizam cana-de-açúcar e pastagens irrigadas, nas Regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil. 1. Sr. Tertuliano Vieira, Fazenda Casa Branca, Governador Valadares-MG Fertirrigação em dez hectares de braquiarão 60 vacas em lactação, em que as vacas mais produtivas produzem 16 kg/vaca/dia de leite e a média do rebanho é de 7,5 kg/vaca/dia. Custo por litro de leite = R$ 0,14. 2. Eliana Palhares, Fazenda Casa Branca, Governador Valadares-MG. Irrigação em 17 ha de pastos e três ha de cana-de-açúcar. 65 vacas azebuadas em lactação, de baixo potencial, com produtividade de 550 kg/dia de leite. A previsão é produzir, dentro de dois anos, cerca de 850 kg/dia de leite com essas mesmas pastagens irrigadas e adubadas convenientemente. 3. Univale, Universidade do Vale do Rio Doce, em Governador Valadares-MG. Experimento de irrigação com sistema fixo, em cultivares de cana-de-açúcar. A variedade RB 72454, no primeiro corte, aos nove meses de idade, apresentou uma produtividade de 295 t/ha. 25 hectares irrigados com as gramíneas capim-elefante cv. Pioneiro e Panicum maximum cvs. Colonião, Tanzânia e Mombaça. A produção de leite por vaca gira em torno de 14 kg/dia, com suplementação volumosa na época seca e uso de concentrado. 4. Sr. Edvar Vilela Queiroz, Fazenda Jamaica, Maurilândia-GO. Irrigação em 300 ha de Panicum sp. Cv. Mombaça, com pivô central e confinamento de gado de corte. No confinamento, o custo diário por animal é de R$ 1,05, enquanto na pastagem irrigada esse custo é de R$ 0,67.



Leite irrigado no Paraná O senhor Adelino Delcole vem resistindo à tentação da cana-de-açúcar no noroeste do Paraná. Possui uma propriedade com mais de 100 alqueires no município de Icaraíma, próximo à Umuarama, onde produz 1.800 kg de leite, com pastagem irrigada em 22 piquetes de capim mombaça, com aproximadamente 1.600 m2/piquete, e conseguindo lotações de até 52 cabeças em pastoreio ao dia. As vacas mudam de piquetes a cada dia e dependendo da oferta de pasto, usam dois piquetes, pastoreando de manhã num piquete e à tarde em novo piquete. Desde que investiu no pastoreio irrigado, já conseguiu dobrar sua produção, saindo de 10 para 20 kg leite/vaca/ dia. E se diz entusiasmado com os resultados alcançados, tanto que pretende ampliar sua área de pastagem irrigada, com mais 22 piquetes. Entende, que desta forma, conseguirá atender todas as categorias de animais, não só as vacas em lactação, bem como as bezerras e novilhas, que hoje estão pastoreando em piquetes sem irrigação, com excesso de lotação e pouca oferta de pasto. É claro que os investimentos foram grandes, a vazão necessária de água para irrigar os piquetes é de 45 mil litros/hora. Também mandou abrir 2 poços artesianos, que devem manter o sistema funcionando na época da seca. O senhor Adelino tem recebido diversos criadores em sua propriedade, e se diz aberto para trocar informações, pois as dificuldades são muito grandes, quando precisa investir em tecnologia para produção de leite, principalmente com pastagem irrigada.

9. Leite Irrigado no Ceará – Projeto Leite Ceará Nos últimos anos a cadeia produtiva do leite na região Nordeste vem se transformando, impulsionada pelas mudanças estruturais que vem acontecendo no País, no crescimento e na estabilidade econômica, e na implantação de políticas públicas sociais e também voltadas ao desenvolvimento da atividade leiteira. A nova realidade econômica do País traz consigo mudanças no mercado de lácteos, influenciado pelo impacto direto da geração de emprego, da melhoria da renda da população e na mudança de hábito de consumo dos produtos derivados do leite. Neste sentido, a região Nordeste vem se destacando e ganhando importância no cenário nacional no que se refere ao potencial de consumo, já que o crescimento da economia e a geração de novos postos de trabalhos nesta região crescem em ritmo mais acelerado que a média do país. De olho neste mercado emergente e de grande potencial, diversas indústrias do setor lácteo vêm trabalhando para ampliar as vendas e a participação no mercado nordestino. As estratégias são variadas, seja no desenvolvimento de novos produtos voltados ao público nordestino bem como na implantação de novas unidades de processamento de leite na região, principalmente pelas grandes empresas do setor. Este movimento ganha força pela necessidade de aproximar a produção e o processamento ao centro consumidor. Isso significa maior eficiência na logística de distribuição, menor custo de transporte e



possibilidade de ampliação das linhas de produtos comercializados na região, em especial os mais perecíveis. Na mira das indústrias dois estados se destacam, Pernambuco e Ceará, os quais apresentam vantagens comparativas em relação aos demais, principalmente em função da sua localização na região Nordeste, tradição na atividade leiteira, potencial para exploração da bovinocultura de leite, boa infra-estrutura e significativo mercado consumidor. No estado do Ceará uma nova fábrica da Danone está entrando em operação em julho, com a captação de leite já iniciada, atualmente com 52 mil litros de leite/dia (Maio/2010). A perspectiva é de que outras empresas de grande porte sigam o mesmo caminho, com o setor leiteiro na região Nordeste entrando em uma nova fase de desenvolvimento, alavancado pelo processo de industrialização. A instalação de novas plantas industriais no Ceará impõe um desafio a ser enfrentado: aumentar a produção e oferta de leite no Estado em cerca de 260 mil litros de leite/dia que é de 1.165 mil litros/dia (IBGE, 2008), incorporando cerca de 4 mil hectares irrigados na produção de leite. A resposta do segmento produtivo tem que ser rápida, exigindo estratégia diferenciada para o alcance dos objetivos em um espaço de tempo mais curto possível, o que dificilmente virá através dos modelos tradicionais de exploração de leite, os quais apresentam baixa produtividade e lenta capacidade de resposta. Neste caso, uma das alternativas é difundir e implantar projetos voltados para a produção de leite em sistemas intensivos, a base de pastagens irrigadas, a custos competitivos e viáveis economicamente. Produção de leite em áreas irrigáveis Produzir leite através do uso de pastagem irrigada na região Nordeste não é novidade. Além da experiência exitosa dos neozelandeses na Bahia, com grande repercussão no cenário leiteiro nacional, o projeto Pasto Verde, executado no estado do Ceará entre os anos de 2000 a 2006, difundiu e consolidou a produção de leite intensiva a base de pastejo rotacionado irrigado, uma ação pioneira até então. O uso da técnica de irrigação, além de gerar aumento na produção de massa por hectare, resultando em elevadas taxas de lotação animal, permite também à produção de leite a base de pastagens tropicais durante doze meses do ano (Gráfico 1), sendo esta condição única no Brasil em função das altas temperaturas e luminosidade ao longo do ano, o que demonstra a potencialidade da região Nordeste para a produção de volumoso e no desenvolvimento da atividade leiteira.

Gráfico 1 – Curva de crescimento de forragem no Estado do Ceará no período de chuva e no período seco com uso da irrigação.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Produ

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MS d

e forr

agem

Comportamento da produção de forragem no sequeiro x irrigado durante o ano no Estado do Ceará

Sequeiro Irrigado

Elaboração: Leite & Negócios Consultoria



Estima-se que existam mais de 5 mil hectares de área de pastejo rotacionado irrigado no estado do Ceará, o que além de representar um avanço tecnológico nos padrões de produção, vem também contribuindo para garantir o fornecimento de leite no período seco do ano, evitando a indesejável sazonalidade da produção. É bom frisar que o período seco no estado é de pelo menos nove meses no ano, o que torna a técnica da irrigação um diferencial ainda maior. A área irrigável total do Ceará é de cerca de 200 mil hectares, sendo a área irrigada atual em torno de 84 mil hectares. Nos 6 pólos de irrigação do estado do Ceará que apresentam maior disponibilidade hídrica, se encontram instalados os perímetros públicos federais implantados pelo DNOCS, os quais juntos perfazem cerca de 40 mil hectares (figura 1). Apesar de toda infra-estrutura existente, os modernos perímetros de Tabuleiro de Russas e Baixo Acaraú, que juntos somam em torno de 19 mil hectares de área disponível para produção e apresentam ocupação de apenas 30%. Do total disponível, cerca 8 mil hectares serão licitados pelo DNOCS este ano. Fora dos perímetros, existem ainda cerca de 50 mil hectares com potencial para irrigação imediata, em torno dos açudes, canais e adutoras existentes no Estado, disponíveis para venda ou arrendamento por particulares. A fruticultura é a principal atividade explorada nos perímetros irrigados. Apesar do potencial de produção e a disponibilidade de terra para expansão dos cultivos no estado do Ceará, esta possibilidade esbarra na limitação de mercado, sendo necessário um forte e prévio trabalho na área comercial, de resposta lenta, e que torna a expansão da fruticultura um processo que carece de muita cautela. A atividade que apresentou em nove anos crescimento em área plantada de 106% (8,38% ao ano) deverá desacelerar a sua expansão nos próximos anos. Segundo a ADECE, entre 2009 e 2018 a expectativa de crescimento é em torno de 4 % aa. Com o objetivo de suprir a demanda de leite pelas indústrias de laticínios e potencializar os perímetros irrigados existentes no estado do Ceará, a Agência de Desenvolvimento Econômico do Estado do Ceará – ADECE iniciou um intenso trabalho para possibilitar a implantação de projetos voltados para produção de leite, principalmente nos perímetros irrigados do Estado, vetado nos perímetros mais modernos e construídos recentemente (Tabuleiro de Russas e Baixo Acaraú). Surgiu então o Projeto Leite Ceará. O primeiro passo foi realizar análise de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira nos perímetros irrigados demonstrando que a pecuária leiteira era uma boa alternativa econômica, principalmente se explorado em sistema intensivo de produção. Este trabalho ficou a cargo da Leite & Negócios Consultoria, sendo que o resultado foi fruto de profunda análise dos fatores que cercam e que exercem influência direta no processo de produção de leite, em consonância com técnicos e dirigentes da ADECE. Avaliação técnica e econômica da atividade leiteira em perímetro irrigados Para a realização da avaliação técnica e econômica os projetos de exploração leiteira foram pensados e consolidados em uma plataforma tecnológica que fosse capaz de alcançar altos índices de produtividade, uma necessidade para uma moderna pecuária, tornando-se fator preponderante em função principalmente dos tamanhos dos lotes disponíveis nos perímetros irrigados. Para a realização do estudo foi concebido seis propostas de projetos, diferenciadas entre si em função do tamanho da área a ser explorada (08, 16, 24, 50, 105 e 210 hectares), porém baseados no mesmo sistema de produção e tecnologias empregadas, o que permitiu avaliar coerentemente a viabilidade dos empreendimentos quando os resultados foram comparados entre si.



Levando-se em conta os aspectos que envolvem a atividade leiteira (condições climáticas, solos, pluviosidade, manejo do rebanho, comercialização do leite, etc), o modelo de produção proposto nos perímetros irrigados baseou-se na produção de leite em sistema intensivo, tendo como base da alimentação do rebanho pastagens tropicais no período chuvoso e irrigado na época seca, além do fornecimento de cana-de-açúcar entre os meses de Julho a Dezembro (período seco). Mesmo com a possibilidade em utilizar como fonte de volumoso apenas pastagens, já que a prática da irrigação está garantida, considerou-se nos projetos a utilização de cana-de-açúcar irrigada como fonte de volumoso para reserva estratégica alimentar, o que vem a imprimir maior segurança ao empreendimento. Nos projetos formatados, a infra-estrutura ocupou uma pequena área do total do lote, porém o suficiente para comportar todos os componentes necessários para a condução da atividade, entre eles o centro de manejo completo (sala de ordenha e de espera, curral, balança, escritório de apoio e bebedouros), corredores de acessos das pastagens, área de descanso do pastejo, galpão para estocagem de insumos e implementos, farmácia veterinária, escritório, bebedouros, comedouros e saleiros. No que se refere a irrigação, foi considerado a utilização de dois tipos de sistemas totalmente automatizados, o de irrigação em malha, para tamanhos de lotes de 8, 16, 24 hectares, e de pivô central, para lotes de 50, 105 e 210 hectares. Os índices zootécnicos, reprodutivos e sanitários foram estabelecidos em função das condições previstas no próprio projeto e o nível tecnológico a ser utilizado na atividade, sendo todos eles possíveis de serem alcançados até com certa facilidade. O total de investimento por hectare para a implantação dos projetos variou entre 29 e 34 mil reais, apresentando valores médios decrescentes do menor lote para o maior lote (Tabela 1). Conforme pode ser visto na tabela 1, nos investimentos considerou-se custos de infraestrutura, instalações e montagens, edifícios e contruções, máquinas e equipamentos, instalação das culturas, efetivo animal e o custo de aquisição da terra, valor compatível com a realidade encontrada nos perímetros irrigados, que gira em torno de R$ 2.000,00/hectare. A relação de volume de recurso para cada litro de leite a ser produzido por ano nos projetos apresentou grande variação, entre R$ 1,49 a R$ 1,24 por litro, sendo esta proporção menor para os lotes maiores em detrimento dos lotes menores. Neste sentido, quanto maior a área a ser explorada menor foi o recurso investido para cada litro de leite a ser produzido.

Pivô Central utilizado para produção de leite na Fazenda Flor da Serra – Limoeiro do Norte/CE



Tabela . Investimentos previstos para a implantação de Projeto de Bovinocultura de Leite em diferentes tamanhos de lotes (em reais).

Item de investimento Tamanho da área explorada (hectares)

8 16 24 50 105 210

Total investimentos (R$) 278.91

3 548.11

8 767.59

3 1.502.25

9 3.099.79

6 6.116.164

Total investimento p/ ha (R$)

34.864 34.257 31.983 32.045 29.521 29.124

Total invest./litro de leite produzido (R$) 1,4942 1,4151 1,3707 1,2877 1,2533 1,2482

Fonte: Estudo de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira em perímetros irrigados – ADECE, 2010. Elaboração: Leite & Negócios Consultoria Conforme dados a próxima tabela, é possível verificar que os projetos estudados apresentam produção média de 65 litros de leite/hectare/dia, resultando em uma produção de pouco mais de 23.000 litros de leite/ha/ano. Nos seis projetos avaliados, apesar de pequenas variações, a lotação de pastagens variou de 9,15 a 9,6 UA/ha, sendo este um grande diferencial no sistema de produção a base de pastagem irrigada no Nordeste brasileiro.

Tabela – Índices zootécnicos e reprodutivos do rebanho e de produtividade da atividade

Produto Tamanho da área explorada (hectares)

8 16 24 50 105 210 Produção propriedade/dia (lts)

512 1.061 1.534 3.196 6.776 13.424

Total de vacas no plantel 40 83 120 250 530 1060 Vacas lactação no plantel 30 62 90 188 399 790 Prod. leite vaca/lact/dia (kg) 17,0 17,0 17,0 17,0 17,0 17,0 Prod.total vaca/lactação (kg) 5.185 5.185 5.185 5.185 5.185 5.185 Total de UA 73 149 216 444 933 1.960

Fonte: Estudo de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira em perímetros irrigados – ADECE, 2010. Elaboração: Leite & Negócios Consultoria Resultado econômico e financeiro dos empreendimentos A diferença entre o custo e preço tendeu a diminuir na medida em que se reduziu a área explorada da atividade leiteira. O maior custo total foi encontrado no lote de 8 hectares, registrado a 0,5728/litro de leite, enquanto que o menor custo foi encontrado no lote de 210 hectares, R$ 0,4892 (Tabela 3).



Tabela – Custo total e operacional por litro de leite produzido a partir do sexto ano do projeto, expressos em R$.

Indicador Tamanho da área explorada (hectares)

8 16 24 50 105 210

Produção de leite/ano (litros) 186.66

0 387.32

8 559.98

0 1.166.62

5 2.473.24

5 4.899.82

5 Participação das despesas do leite no total despesas (%) 73,1% 74,6% 73,8% 74,8% 79,3% 74,5%

Preço recebido/litro de leite 0,6539 0,6539 0,6539 0,6539 0,6539 0,6539 Custo total – (CT) 0,5728 0,5266 0,5218 0,5197 0,5344 0,4892 Custo oportunid. capital (6%) 0,0655 0,0633 0,0607 0,0578 0,0596 0,0557

Custo operacional (CO) 0,5073 0,4633 0,4611 0,4619 0,4748 0,4334 Depreciações 0,0318 0,0314 0,0290 0,0268 0,0299 0,0255

Desembolso 0,4754 0,4319 0,4320 0,4351 0,4448 0,4078 Fonte: Estudo de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira em perímetros irrigados – ADECE, 2010. Elaboração: Leite & Negócios Consultoria Fazendo estimativa de renda líquida da atividade leiteira nos seis diferentes empreendimentos, os resultados evidenciaram bons resultados encontrados em todos os projetos, com margem líquida por hectare/mês variando entre R$ 456,00 e R$ 639,00 (tabela 4), sendo estas compatíveis com outras atividades desenvolvidos de alto valor agregado, como a fruticultura irrigada.

Tabela 4 – Estimativas de renda líquida anual e mensal da atividade leiteira a partir do sexto ano do projeto, expressos em R$/ano e mês, em seis diferentes tamanhos de lotes.

Indicador Tamanho da área explorada (hectares)

8 16 24 50 105 210 Renda total (ano) 173.321 352.066 514.515 1.058.385 2.111.067 4.460.540

Desembolso (ano) 121.404 224.309 327.780 678.253 1.386.795 2.682.338

Margem bruta (MB = RT – Des) 51.917 127.757 186.735 380.132 724.272 1.778.202

Depreciações (ano) 8.135 16.322 22.006 41.876 93.528 168.303 Margem líquida (ML=MB - Dep)

43.783 111.435 164.729 338.256 630.744 1.609.899

Margem Líquida/mês 3.648 9.286 13.727 28.188 52.562 134.158 Fonte: Estudo de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira em perímetros irrigados – ADECE, 2010. Elaboração: Leite & Negócios Consultoria

O Payback (período de recuperação do capital) dos projetos foi compatível com a característica da atividade leiteira, apresentando, porém maior Payback na medida em que se reduziu as áreas exploradas. No lote de 8 hectares o período de recuperação do capital foi de 127 meses, enquanto o de 16 ha foi de 101 meses e de 24 ha foi de 95 meses. O menor payback foi encontrado no lote de 210 hectares, onde foram necessários 79 meses para que todo o capital investido na atividade fosse recuperado (Tabela 5). Tabela 5 – Índicadores financeiros dos projetos nos seis diferentes tamanhos de lotes.



Produto Tamanho da área explorada (hectares)

8 16 24 50 105 210 Taxa Int. de Retorno - TIR (%)

9,26 13,21 14,32 14,67 16,23 18,51

Payback (meses) 127 101 95 94 88 79

Fonte: Estudo de viabilidade técnica e econômica da atividade leiteira em perímetros irrigados – ADECE, 2010. Elaboração: Leite & Negócios Consultoria Nos modelos de produção propostos, os resultados indicam a viabilidade econômica de todos os empreendimentos, sendo uma boa alternativa de investimento por parte dos empresários. Quando comparado com uma propriedade rural, a implantação de projetos de pecuária de leite em áreas inseridas nos perímetros irrigados traz vantagens interessantes para o produtor, entre eles:

� Custo baixo da terra e facilidade para pagamento (R$ 1.000,00 a 3.000,00/hectare de particulares e até 20 anos para pagar através de compra direta da licitação)

� Terra plana e solo com boa drenagem; � Garantia de fornecimento de água; � Estrutura de irrigação pronta: energia elétrica, captação e ponto de água no lote; � Aproveitamento de 100% da área para produção de leite, sem necessidade de designar área para

reserva legal (já existente no perímetro); � Facilidade para uso de estruturas de uso comuns como captação e armazenamento de leite; � Facilidade para contratação de serviços especializados, inclusive de mecanização e possibilidade

de redução de investimento em aquisição de equipamentos, máquinas e tratores; � Disponibilidade de mão-de-obra e facilidade de treinamento de pessoal.

A implantação de projetos de pecuária de leite nos perímetros irrigados de Tabuleiro de Russas e Baixo Acaraú traz consigo grandes vantagens, tanto para a cadeia produtiva do leite do Ceará, quanto para os próprios distritos de irrigação, conforme detalhado no quadro a seguir:

Quadro 1. Vantagens na implantação de projetos de exploração da atividade leiteira em perímetros irrigados no Estado do Ceará.

Através dos resultados do estudo já foi possível conseguir a anuência do DNOCS para implantação de



projetos de pecuária de leite nos perímetros irrigados no estado do Ceará, o próximo desafio está sendo sensibilizar produtores e novos empresários a investirem em, pelo menos, 4.000 hectares, afinal é necessário aumentar a produção de leite no estado do Ceará em 250 mil litros/dia. A terra está disponível, o crédito existe e a demanda de leite é crescente. Alguém se habilita? (Sergio Baima). 10. Conceitos, histórico, importância da irrigação. Estudo da relação solo, água, planta e clima.

10.1. Conceitos

Técnica agrícola que consiste na aplicação artificial de água nas plantas, através de métodos que melhor se adaptem ao solo e à cultura. O objetivo é proporcionar umidade adequada ao desenvolvimento normal das plantas, suprindo a falta, a insuficiência ou a má distribuição das chuvas, com o propósito de incrementar a produção sem o inconveniente de provocar a erosão ou o acúmulo de sais no solo, ou seja, minimizando impactos ambientais adversos. (CODEVASF).

Técnica utilizada na agricultura que tem por objetivo o fornecimento controlado de água para as plantas em quantidade suficiente e no momento certo, assegurando a produtividade e a sobrevivência da plantação. Complementa a precipitação natural, e em certos casos, enriquece o solo com a deposição de elementos fertilizantes.(Wikipédia).

Aplicação artificial de água ao solo, em intervalos definidos, para fornecer as espécies vegetais umidade ideal para o seu desenvolvimento. Aplicação de água ao solo, através de meios adequados a um determinado tipo de solo, declive do terreno, com o propósito de aumentar economicamente a produção sem os inconvenientes da erosão, acúmulo de água por estagnação e perdas por percolação e escoamento superficial. É a aplicação de água ao solo através de variados métodos visando a produção ótima, que é a melhor para as condições particulares do ambiente. Constitui-se numa alternativa tecnológica para a melhoria da produtividade das culturas, resultando no máximo retorno econômico. Tecnologia que demanda alto investimento inicial, em alguns casos tem alto custo operacional, em função dos gastos com energia para bombeamento da água e da mão de obra para o manejo dos equipamentos. Irrigação é a aplicação artificial de água às plantas, no momento e na quantidade adequada para prover o máximo retorno do investimento com a maximização da produção. Drenagem Técnica de remover de maneira artificial o excesso de água que se encontra no perfil do solo ou sob a sua superfície, visando proporcionar um ambiente adequado ao desenvolvimento das culturas. Objetivos

• Maior disponibilidade para outros usos • Níveis ótimos de rentabilidade econômica • Otimização



Desafio Compatibilizar desenvolvimento da irrigação com proteção do meio ambiente

10.2. Histórico

Estudos comprovam que em 4.500 a.C. essa prática era utilizada pelos Assírios, Caldeus e Babilônios no continente asiático. Da mesma forma, as grandes aglomerações que se fixaram nas margens dos rios Huang Ho e Iang-Tse-Kiang, na China (ano 2.000 a.C.), do Nilo, no Egito, do Tigre e do Eufrates, na Mesopotâmia, e do Ganges, na Índia (ano 1.000 a.C.), nasceram e cresceram graças à utilização eficiente de seus recursos hídricos. Só mais tarde, há cerca de 1.500 anos, é que a humanidade se deslocou para regiões úmidas, onde a irrigação perdeu sua necessidade vital, transformando-se em prática subsidiária e menos utilizada. Aí cresceram as grandes concentrações humanas, que foram forçadas, para sua subsistência, a explorar quase todo o solo arável. Com o contínuo crescimento demográfico, a humanidade se viu compelida a praticar a irrigação, tanto para suplementar as chuvas nas regiões úmidas, como para tornar produtivas as zonas áridas e semi-áridas. A história da irrigação se confunde, na maioria das vezes, com a história da agricultura e da prosperidade econômica de inúmeros povos. Muitas civilizações antigas se originaram assim, em regiões áridas, onde a produção só era possível com o uso da irrigação. Histórico da irrigação no Brasil

O Brasil, dotado de grandes áreas agricultáveis localizadas em regiões úmidas, não se baseou, no passado, na irrigação, embora haja registro de que, já em 1589, os jesuítas já praticavam a técnica na antiga Fazenda Santa Cruz, no estado do Rio de Janeiro. Também na região mais seca do Nordeste e nos estados de Minas Gerais e São Paulo, era utilizada em culturas de cana-de-açúcar, batatinha, pomares e hortas. Em cafezais, seu emprego iniciou-se na década de 50, com a utilização da aspersão, que se mostrou particularmente interessante, especialmente nas terras roxas do estado de São Paulo.

Embora a região central do Brasil apresente boas médias anuais de precipitação pluviométrica, sua distribuição anual (concentrada no verão, sujeito a veranicos e escassa ou completamente ausente no inverno) permite, apenas, a prática de culturas anuais (arroz, milho, soja etc), as quais podem se desenvolver no período chuvoso e encontrar no solo um suprimento adequado de água.

Já as culturas mais perenes (café, citrus, cana-de-açúcar, pastagem etc), atravessam, no período seco, fases de sensível deficiência de água, pela limitada capacidade de armazenamento de água do solo, interrompendo o desenvolvimento vegetativo e acarretando colheitas menores ou nulas.

A vantagem e a principal justificativa econômica da irrigação suplementar está na garantia de safra, a despeito da incerteza das chuvas.

Na região Nordeste, a irrigação foi introduzida pelo Governo Federal e aparece vinculada ao abastecimento d'água no Semi-Árido e a planos de desenvolvimento do vale do São Francisco. Ali, a irrigação é vista como importante medida para amenizar os problemas advindos das secas periódicas, que acarretam sérias conseqüências econômicas e sociais.

No contexto das estratégias nacionais de desenvolvimento, um programa de irrigação pode contribuir para o equacionamento de um amplo conjunto de problemas estruturais. Com relação à geração de empregos diretos, a agricultura irrigada nordestina é mais intensiva do que nas outras regiões do país.



Na região semi-árida, em especial, no vale do São Francisco, a irrigação tem destacado papel a cumprir, como, aliás, já ocorre em importantes polos agroindustriais do Nordeste.

A irrigação constitui-se em uma das mais importantes tecnologias para o aumento da produtividade agrícola. Aliada a ela, é essencial que uma série de práticas agronômicas seja devidamente considerada. É o caso do uso de sementes certificadas, do controle da erosão, da correção do pH, da adubação orgânica e química, dos tratos culturais, do combate a pragas e doenças etc.

Em 1906, em esforço de desenvolvimento do país, foi criado o Instituto Federal de Obras Contra as Secas (IFOCS), substituído pelo Departamento Nacional de Obras Contra as Secas (DNOCS) em 1949. Para o vale do São Francisco, foi criada, em 1948, a Comissão do Vale do São Francisco (CVSF), que foi substituída pela SUVALE em 1967, e esta, pela Codevasf, em 1974. Segundo Geraldo Rocha, em sua obra "O Rio S. Francisco", a irrigação no Vale foi iniciada ainda no primeiro quartel do século XIX, às margens do rio Grande, no Oeste da Bahia.

Ao final da década de 60, foi estruturado pelo Governo Federal o Programa Plurianual de Irrigação (PPI), visando à implementação de estudos, projetos e obras de irrigação e drenagem, particularmente na região semiárida do país, para o aproveitamento dos pequenos e grandes açudes já existentes e de cursos d'água perenes e água subterrânea.

O primeiro texto legal sobre a irrigação no Brasil data de 25 de junho de 1979, com a edição da Lei nº 6.662 - a Lei de Irrigação. Sua regulamentação ocorreu em 29 de março de 1984, mediante o Decreto nº 89.496.

A Codevasf, desde a década de 1970, vem trabalhando no sentido de captar recursos externos complementares aos do Tesouro Nacional para implementar suas diversas ações no vale. Tais esforços desenvolvem-se mediante acordos de empréstimos com organismos internacionais, notadamente com o Banco Internacional para Reconstrução e Desenvolvimento - BIRD, o Banco Interamericano de Desenvolvimento - BID, o Japan Bank International Cooperation - JBIC (antigo Fundo Ultramarino de Cooperação Econômica - OECF) do governo japonês, a AGROBER e a AGROINVEST, empresas estatais da Hungria.

As vantagens da agricultura irrigada sobre a praticada tradicionalmente em sequeiro são inúmeras. Basta um breve comparativo de quatro cultivos em sequeiro e sob irrigação para entender a diferença. No Brasil, a difusão da irrigação se processou, inicialmente, em maior escala nas culturas de arroz no Rio Grande do Sul e em alguns vales da região central do país. A evolução da prática da agricultura irrigada, em termos de área implantada no país, na região Nordeste, no vale do São Francisco, está diretamente relacionada aos projetos públicos da Codevasf. Essa evolução também pode ser observada através de comparações entre as potencialidades no Nordeste do Brasil e na Califórnia (EUA).

10.3. Benefícios

• Objetiva garantir a produção agrícola, independentemente da quantidade e da distribuição das chuvas;

• Aumenta consideravelmente a produtividade das colheitas (a produtividade em área irrigada tende a ser, em média, 2,5 a 3 vezes maior que em área não irrigada);

• Aumenta o valor da propriedade e o lucro da agricultura (o valor bruto da produção em área irrigada chega a atingir, em média, valores 5 vezes maiores que em áreas não irrigadas);

• Permite duas ou mais colheitas por ano, em uma mesma área, de diversas culturas; • Permite a obtenção de colheitas fora da época normal;



• Facilita e barateia, sobremaneira, a aplicação ao solo de corretivos e fertilizantes hidrossolúveis (fertirrigação);

• Possibilita o controle de ervas daninhas (nas culturas do arroz e da cana-de-açúcar por inundação da área infestada);

• Constitui uma medida eficiente de controle das geadas; • Pode ser usada com bons resultados na dessalinização de solos.

10.2. Aplicação

A irrigação pode ser utilizada para enfrentar, com sucesso, inconvenientes como:

• risco climático e baixa produtividade dos cultivos alimentares básicos; • profundas disparidades regionais, no tocante ao nível de desenvolvimento da agricultura; • pressão por utilização de fatores tradicionais, principalmente a terra e o trabalho, que passam a

se tornar escassos na fronteira interna, gerando tensões redistributivas; • distensão das linhas de suprimento, através da ocupação de novas fronteiras agrícolas; • expulsão dos cinturões verdes da periferia das grandes cidades para áreas mais distantes; • desequilíbrio no suprimento de produtos, com déficits de grãos, alimentos básicos e produtos de

exportação; • retirada dos subsídios para a produção em geral e para o crédito, os insumos e o consumo do

trigo, em particular; • demanda potencial reprimida por uma produção mais diversificada.

10.3. Papéis e potenciais

• Motivar a iniciativa privada a ampliar a área irrigada. Um polo de irrigação, pelas vantagens advindas da aglomeração de atividades produtivas, reduz custos dos insumos, propicia ambiente favorável à mão-de-obra especializada e amplia as possibilidades de comercialização. Cria também ambiente favorável à introdução de inovações tecnológicas;

• Gerar empregos, uma vez que a agricultura irrigada pode criar em torno de 5,5 empregos por hectare, considerando-se o campo e a cidade;

• Transformar o Nordeste em grande exportador de frutas, hortaliças e sementes, uma vez que a região tem condições de produzir 2 bilhões de dólares/ano desses produtos;

• Reorientar os fluxos migratórios, dirigindo-os das zonas menos favoráveis para aquelas vocacionadas para irrigação;

• Desenvolver cidades de pequeno e médio portes, como forma de refrear o crescimento e o inchaço das grandes cidades litorâneas;

• Potencial do Vale • Os estudos realizados pelo Plano Diretor para o Desenvolvimento do Vale do São Francisco -

Planvasf englobam uma área total de 691,0 mil km2 (69,1 milhões de ha). Essa área se refere à totalidade do território dos municípios, mesmo daqueles parcialmente inseridos no Vale, e não inclui áreas do Distrito Federal e de Goiás. Para a área assim definida, apontaram-se os seguintes usos: área de proteção ambiental de Piassabuçu, reserva ecológica do Raso da Catarina, região metropolitana de Belo Horizonte, águas internas e terras. As áreas de preservação atingem 0,1 milhões da ha (0,1% da área estudada); a área metropolitana de Belo Horizonte ocupa 0,4 milhões de ha (0,6%); as águas internas ocupam 0,6 milhões de ha (0,9%) e as terras propriamente ditas ocupam 68 milhões de ha (98,4%).

• No que se refere à aptidão das terras para agricultura irrigada, esses estudos concluem que 44,6% (30,3 milhões de ha) são aptos: ocorrem 1,3 milhões de ha da classe 2 e 29,0 milhões de ha da classe 3; cerca de 0,9% (0,6 milhões de ha da classe 4) podem ter utilização específica



(arroz irrigado), outros 6,0% (4,1 milhões de ha da classe 5 ) são terras que requerem estudos mais aprofundados, e os restantes 48,5% (33,0 milhões de ha da classe 6) são inaptos. Essa classificação não considerou o aspecto água, ou seja, os solos foram classificados exclusivamente quanto à aptidão para irrigação, independentemente de haver ou não água. A distribuição dos solos, por Estado, com relação à aptidão para culturas irrigadas é apresentada no quadro a seguir.

Quadro - Aptidão dos Solos para a Agricultura Irrigada (mil ha)

Estado Aptos Arroz Estudos Inaptos Total

Minas Gerais 10.534 157 1.175 13.608 25.474

Bahia 17.592 379 1.844 13.146 32.961

Pernambuco 1.630 - 470 5.067 7.167

Sergipe 150 5 127 532 814

Alagoas 405 25 501 725 1.656

Total 30.311 566 4.117 33.078 68.072 Fonte: Planvasf OBS.: O Planvasf excluiu Goiás e Distrito Federal em seus levantamentos.

• Considerando as terras aptas e de uso específico para a rizicultura irrigada, uma • distância máxima de 60 km da fonte de água e uma elevação de até 120 m, o Planvasf

identificou um potencial irrigável no Vale da ordem de 8,1 milhões de ha (classes de terra 2, 3 e 4, segundo a classificação do United States Bureau of Reclamation). A distribuição desse potencial pelos estados do Vale é demonstrado no quadro a seguir:

Quadro - Solos Irrigáveis com Acessibilidade a Águas Superficiais (ha)

Estado Classe de Terras para Irrigação

2 3 4 Total

Minas Gerais 178.000 2.389.700 5.500 2.573.200

Bahia 552.200 4.310.200 - 4.862.400

Pernambuco - 453.500 - 453.500

Sergipe - 65.000 - 65.000

Alagoas - 133.700 12.200 145.900

Total 730.200 7.352.100 17.700 8.100.000 Fonte: Planvasf OBS.: O Planvasf excluiu Goiás e Distrito Federal em seus levantamentos.

• Considerando distâncias e elevações menores, o potencial é da ordem de 3,0 milhões de ha. Aliando-se os fatores restritivos (distância e elevação de água) aos usos múltiplos dos recursos hídricos do São Francisco, o potencial irrigável se reduz a cerca de 1,5 milhões de ha, o que representa 4,2% das terras aptas à produção agrícola de sequeiro e 4,9% das terras aptas à irrigação. Estudos desenvolvidos pelo Planvasf com a colaboração da Chesf determinaram um ponto de equilíbrio - 800 mil ha - relativo à então previsão da estrutura geradora até o ano 2000.

• A retirada de água para irrigar área superior a 800 mil ha (200 mil até então irrigados mais 600 mil até o ano 2000) passaria a influir no atendimento ao mercado de energia elétrica. Procedida a



análise econômica, verificou-se que o valor adicionado pelo programa de irrigação superava, largamente, tanto os custos das perdas de geração, quanto os custos anuais de operação das soluções energéticas propostas. Esse posicionamento levou o Planvasf a estabelecer, no que concerne ao programa de desenvolvimento da irrigação, com um total de 1.336 mil ha, as metas parciais de 594 mil ha no período 89/2000 e de 742 mil ha após o ano 2000.

10.4. Impactos Ambientais

Para a transformação da agricultura de sequeiro em irrigada, aspectos ecológicos devem ser observados, uma vez que tanto a total desconsideração quanto a supervalorização do impacto ambiental não são benéficas ao desenvolvimento sustentado. Na elaboração de um projeto de irrigação, deve-se quantificar a magnitude dos impactos ambientais ocasionados pela sua implantação e a adoção das correspondentes medidas que aliviem o processo. Quando em operação, deve-se considerar os aspectos ecológicos, procurando maximizar a produtividade e a eficiência do uso da água, manter as condições de umidade do solo e de fitossanidade favoráveis ao bom desenvolvimento da cultura, melhorar ou, no mínimo, manter as condições físicas, químicas e biológicas do solo, fatores esses que muito influenciarão na vida útil do projeto.

A modificação do meio ambiente, a salinização do solo, a contaminação dos recursos hídricos, o consumo exagerado de água, os problemas de saúde pública são consideradas as questões mais importantes a serem analisadas nos estudos referentes aos impactos ambientais. Os projetos de irrigação devem ser implementados junto à políticas que possam minimizar os impactos ambientais refletidos na relação benefício/custo. Na maioria dos casos, é possível compatibilizar irrigação com proteção do meio ambiente.

Modificação do meio ambiente

A irrigação em grandes áreas contínuas e o seu cultivo intensivo têm causado distúrbios às condições naturais locais, eliminando a vegetação nativa e, como consequência imediata, alterando a microflora e fauna regionais, a produção de peixes, a população de insetos e as condições de erosão e de sedimentação na bacia hidrográfica.

O aproveitamento racional do espaço para irrigação requer, portanto, a manutenção de parte da área em condições naturais, preservando o ecossistema e servindo como local de refúgio e de reprodução da fauna. Outros impactos negativos podem aparecer associados à irrigação: prática da monocultura que, ao alterar a população de insetos, provoca maior demanda por inseticidas e a geração de subprodutos industriais nocivos, como o vinhoto, por exemplo.

Salinização do solo

O termo salinidade se refere à presença, no solo, de sais solúveis. Quando a concentração de sais se eleva ao ponto de prejudicar o rendimento econômico das culturas, diz-se que tal solo está salinizado. A salinização do solo afeta a germinação e a densidade das culturas, bem como seu desenvolvimento vegetativo, reduzindo sua produtividade e, nos casos mais sérios, levando à morte generalizada das plantas. O processo de salinização (concentração de sais na solução do solo) ocorre, de maneira geral, em solos situados em região de baixa precipitação pluviométrica e que possuam lençol freático próximo da superfície.

De um modo geral, os solos situados em regiões áridas, quando submetidos à prática da irrigação, apresentam grandes possibilidades de se tornarem salinos, principalmente caso não possuam um sistema



de drenagem adequado. Estima-se que de 20% a 30% das áreas irrigadas em regiões áridas necessitam de drenagem subterrânea para manter sua produtividade, sendo a irrigação e a drenagem ações afins. Estimativas da FAO informam que, dos 250 milhões de ha irrigados no mundo aproximadamente, 50% já apresentam problemas de salinização e de saturação do solo e que 10 milhões de ha são abandonados, anualmente, em virtude desses problemas.

As principais causas da salinização nas áreas irrigadas são os sais provenientes de água de irrigação e/ou do lençol freático, quando este se eleva até próximo à superfície do solo. Pode-se afirmar que a salinização é subproduto da irrigação: uma lâmina de 100 mm de água, com concentração de sais de 0,5 g/l, aplicada a 1 ha deposita, naquela área, 500 kg de sal. Quanto maior for a eficiência do sistema de irrigação, menor será a lâmina de água aplicada e, como consequência, menor será a quantidade de sal conduzida para a área irrigada, bem como o volume de água percolado e drenado.

O requerimento básico para o controle da salinidade nas áreas irrigadas é a existência da percolação e da drenagem natural ou artificial, garantindo o fluxo da água e do sal para baixo da zona radicular das culturas. Nessa situação, não haverá salinização do solo. No local onde o dreno efetuar sua descarga, entretanto, haverá aumento na concentração de sais. Aproximadamente 30% das áreas irrigadas dos projetos públicos no Nordeste apresentam problemas de salinização; algumas dessas áreas já não produzem e os custos de sua recuperação podem ser considerados limitantes.

Contaminação dos recursos hídricos

O excesso de água aplicada na irrigação retorna aos rios, por meio do escoamento superficial e subsuperficial ou vai para os depósitos subterrâneos, por percolação profunda, arrastando consigo resíduos de fertilizantes, de defensivos, de herbicidas e de outros elementos tóxicos, denominados de sais solúveis. Os recursos hídricos assim contaminados requerem tratamento apropriado quando destinados ao suprimento de água potável.

A contaminação das águas superficiais, notadamente de rios e córregos, é rápida e acontece imediatamente após a irrigação. Tem-se verificado sérios problemas decorrentes da aplicação de herbicidas na irrigação por inundação; na irrigação por sulco, a água aplicada carreia, além de herbicidas, fertilizantes, defensivos e sedimentos. Também pode ocorrer de forma mais lenta por meio do lençol freático subsuperficial, que recebe fertilizantes, defensivos e herbicidas dissolvidos na água aplicada. Essa contaminação pode ser agravada se houver sais solúveis no solo, pois, ao se infiltrar, a água já contendo os sais aplicados na lavoura ainda dissolverá os sais do solo, tornando-se mais prejudicial.

A contaminação da água subterrânea é bem mais lenta. O tempo necessário à percolação até o lençol subterrâneo aumenta com o decréscimo da permeabilidade do solo e com a profundidade do lençol. Para atingir um lençol freático situado a cerca de 30 m de profundidade, dependendo da permeabilidade do solo, podem ser necessários de 3 a 50 anos. Aí reside um sério problema, pois só muito tempo após a ação poluidora é que se saberá que a água subterrânea vem sendo poluída; esse problema se agrava os poluentes são sais dissolvidos, nitratos, pesticidas e metais pesados.

Um estudo geológico prévio pode revelar concentração de sais solúveis no perfil do solo e indicar as áreas mais favoráveis, ou seja, com menor potencial de contaminação dos recursos hídricos. Quanto maiores as perdas por percolação e por escoamento superficial na irrigação, maiores serão as chances de contaminação dos mananciais e da água subterrânea. Torna-se necessário, cada vez mais, dimensionar e manejar os sistemas de irrigação com maior eficiência, bem como dosar corretamente os fertilizantes, herbicidas e defensivos.



Consumo exagerado de água

A humanidade já passou por diversas crises, como de epidemias, de alimentos e de petróleo; provavelmente, as próximas serão de energia e de disponibilidade de água de boa qualidade. A crise de disponibilidade de água afetará a irrigação e será afetada por ela.

Já surgem disputas pela água: o uso para irrigação, para hidrelétricas e para consumo humano e industrial. A implantação de vários projetos de irrigação, sem a prévia quantificação da vazão possível de ser usada, tem acarretado, em algumas bacias, falta d’água para as áreas situadas a jusante.

Tem-se chegado, em alguns locais, ao extremo da total falta de água para o consumo humano, animal e da fauna, causando sérios impactos ambientais e conflitos entre os usuários. Com a crescente competição pela água, alguns setores da sociedade e os movimentos ecológicos vêm conscientizando a população sobre a importância da preservação do meio ambiente; a legislação, por sua vez, vem sendo aperfeiçoada.

Com isso, deverá haver maior pressão para que a irrigação seja praticada com maior eficiência e com o mínimo possível de impacto no meio ambiente, notadamente no que diz respeito à disponibilidade e qualidade de água para as múltiplas atividades.

Problemas de saúde pública

A prática da irrigação pode acarretar problemas de saúde pública relacionados com a contaminação do irrigante, da comunidade próxima à área irrigada e do consumidor dos produtos irrigados. Os principais problemas nesse âmbito são a propagação da esquistossomose, a proliferação de mosquitos e a ocorrência de verminoses.

Os critérios de análise de projetos de irrigação, além de custo/ benefício, produtividade e produção total, deverão, cada vez mais, considerar os aspectos relacionados com a saúde pública e com os impactos ambientais. Nesse sentido, o objetivo da irrigação não deve se limitar ao aumento da produtividade dos cultivos e da produção de alimentos, mas, abranger, também, a preservação da saúde dos trabalhadores e dos consumidores, a proteção do meio ambiente e, principalmente, o aumento do bem-estar da população.

11. Qualidades da água para irrigação. Medição, captação e condução da água para irrigação. Há aproximadamente 1.500 anos a humanidade foi se desenvolvendo em regiões úmidas, onde a necessidade de irrigação já não era essencialmente vital. Porém, com a grande expansão das populações e conseqüente exploração de grande parte das áreas disponíveis, a irrigação volta a ter seu papel fundamental no sentido de aumentar a produtividade das áreas úmidas e garantir a expansão do espaço produtivo em áreas áridas e semi-áridas, as quais representam 55% da área continental global. No Brasil, o primeiro projeto implantado foi possivelmente o da Fazenda Santa Cruz, no estado do Rio de Janeiro, pelos Padres Jesuítas, por volta do ano de 1589. Atualmente, mais da metade da população mundial depende de alimentos produzidos em virtude da prática da irrigação. O contínuo crescimento da população mundial vem exigindo uma agricultura competitiva e tecnificada, que possibilite a produção de alimentos de melhor qualidade e em maior quantidade. O exemplo dos Estados Unidos da América, observado no último século, é impressionante no que se refere à estratégia a favor do desenvolvido pela agricultura irrigada, ao implantar uma ampla e moderna superfície irrigada, que contribui de forma significativa para a excelente produtividade e enorme produção alcançada.



A irrigação não deve ser considerada isoladamente, mas sim como parte de um conjunto de técnicas utilizadas para garantir a produção econômica de uma determinada cultura, com adequados manejos dos recursos naturais, devendo ser levado em conta os aspectos de sistemas de plantios, de possibilidades de rotação de culturas, de proteção dos solos com culturas de cobertura, de fertilidade do solo, de manejo integrado de pragas e doenças, mecanização, etc., perseguindo-se a produção integrada e a melhor inserção nos mercados. No conceito antigo, a irrigação era vista como uma técnica que visava basicamente luta contra a seca. Em uma visão mais atual, dentro de um foco empresarial dos agronegócios, a irrigação é uma estratégia para aumento da rentabilidade da propriedade agrícola pelo aumento da produção e da produtividade, de forma sustentável (preservando o meio ambiente) e com maior geração de emprego e renda, dando enfoque para as cadeias produtivas. Sem dúvida, esse conceito de irrigação necessita de um programa muito bem elaborado de pesquisa e desenvolvimento (P&D) para o seu estabelecimento e durabilidade. Assim, o futuro da irrigação envolve produtividade e rentabilidade com: • eficiência no uso da água; • eficiência no uso da energia; • eficiência no uso de insumos ; • respeito ao meio ambiente. De forma geral, a busca desses conceitos tem sido importante, mas limitada, pois tem sido focada no ponto de vista da Engenharia, negligenciando o Manejo. Mesmo considerando a melhora dos sistemas modernos de irrigação, com a maior eficiência de distribuição da água nas mais diversas situações, a falta de um programa de manejo pode levar tudo a perder. Seja pela aplicação em excesso (mais comum) ou em falta, antes ou depois do momento adequado para cada fase da cultura e situações vigentes. De que adianta a engenharia desenvolver sistemas cada vez mais precisos e eficientes se os irrigantes não sabem a hora de irrigar e a quantidade de água a ser aplicada? A uniformidade da irrigação tem como objetivo básico melhorar a produtividade e/ou a rentabilidade da propriedade. Nas situações em que a água é abundante e seu preço muito baixo, os problemas de um manejo inadequado não são destacados, talvez porque são de caráter indireto ou de longo prazo. No entanto, quando a água é limitada, como no caso de muitas regiões brasileiras, um manejo eficiente tem implicações muito importantes, tanto pela necessidade de atender às demandas agrícolas, como pela competitividade com outras demandas. As perdas de água durante a aplicação da irrigação e as perdas por percolação significam menor disponibilidade de água para a cultura e maior custo de produção. A desuniformidade da irrigação implica excesso de água em uma parte do campo e falta em outra, o que torna necessário aumentar a lâmina de irrigação para que se atinjam melhores produtividades.



Uma visão mundial e nacional da irrigação:

Quadro - Estimativa de Irrigação no Brasil, por diferentes métodos.



Quadro - Distribuição da Área Irrigada no Mundo e % sobre a Área Cultivada.

Importância da agricultura irrigada Testezlaf e colaboradores(1992) comentam no documento a Importância da irrigação no desenvolvimento do agronegócio, que o uso da irrigação na produção agrícola tem sofrido sérias críticas ultimamente, sobretudo por aqueles que a consideram uma das responsáveis, em larga medida, pelo problema de escassez de água e de energia no país. Comentam que as críticas sobre a técnica de irrigação baseadas simplesmente nos aspectos mencionados, não tomando em consideração a importância da mesma para a produção de alimentos e, portanto, para a economia agrícola brasileira podem ser consideradas improcedentes ou irracionais, e que, as conseqüências que podem advir se o radicalismo de uma única visão prevalecer para planejadores e legisladores poderão ser profundamente prejudiciais à população, servindo de desestímulo ao produtor rural e de entrave ao desenvolvimento agrícola no Brasil. Os mesmos autores discutem aspectos relacionados a importância que a técnica de irrigação possui no cenário socioeconômico e no agronegócio brasileiro, e que o respectivo fortalecimento pode contribuir indubitavelmente para que a agricultura participe mais efetivamente para o desenvolvimento do país,



considera-se imprescindível discutir alguns elementos essenciais em defesa da irrigação e os principais benefícios originados pela sua adoção. A seguir apresentamos um resumo da discussão apresentada. Concluem que dentre os recursos tecnológicos disponíveis, a técnica de irrigação, sempre que utilizada de forma racional, tanto nos aspectos técnicos quanto econômicos, pode contribuir de forma importante para o eficiente desempenho do agronegócio nacional. Tal utilização possibilita garantias de produção e redução dos riscos na produção de alimentos, pelo aumento da produtividade e da rentabilidade, melhoria da qualidade do produto, aumento no número de safras agrícolas e colheita na entresafra, trazendo desenvolvimento socioeconômico. Estas vantagens são particularmente importantes para o caso do agronegócio da olericultura e fruticultura, que são as áreas de maior interesse para agricultura da região de Irecê. Nas figuras 1 e 2 a seguir, apresenta-se o aumento da produtividade em áreas irrigadas para diversas culturas.

Os mesmos autores afirmam que a irrigação, constituindo uma técnica que participa intensamente do processo de produção de alimentos pode se tornar um fator de potencialização dos efeitos adversos oriundos da atividade agrícola. A aplicação freqüente de água sobre a cultura determina um padrão de



produção diferenciado, podendo intensificar os impactos negativos gerados pela atividade agrícola e que, muitas vezes, são incorretamente imputados somente à irrigação. O dado apresentado na literatura de que a agricultura irrigada brasileira consome cerca de 61% da demanda total de água é quase sempre associado à idéia de que esse volume é na sua maior parte “desperdiçado” e “perdido” e que, portanto, a irrigação é a maior responsável pelas perdas de água existentes. Associa-se então a idéia de que a população pode ser penalizada pela escassez da água. Essa idéia é gerada, muitas vezes, pela falta de conhecimento sobre a verdadeira participação da água na produção agropecuária. Em relação a demanda de energia, citam dados da Centrais Elétricas de Minas Gerais (CEMIG), que define que o consumo médio de energia de uma área irrigada é da ordem de 2.714 kWh/ha.ano, assumindo que toda a área irrigada brasileira utiliza energia elétrica, estima-se que o consumo para irrigação no Brasil seja da ordem de 7.789 GWh/ano, correspondendo a 1,40% da capacidade instalada de geração hidráulica do país. Considerando-se que uma família brasileira, com quatro pessoas, consome aproximadamente 2.500 gramas de alimento por dia de origem vegetal (75 Kg/mês), é possível estimar que o consumo de energia para alimentar essa família é em torno de 17 kWh/mês, o que corresponde ao consumo mensal de um televisor com uso diário de seis horas ou ainda um ferro elétrico por duas horas diárias. Esses números mostram claramente que, como consumidora de energia, a irrigação participa muito pouco da energia disponível no país.

12. Métodos e tipos de irrigação. Manejo racional da irrigação. Drenagem dos solos agrícolas.

A agricultura irrigada tem sido uma importante estratégia para otimização da produção mundial de alimentos, gerando desenvolvimento sustentável no campo, com geração de empregos e renda de forma estável. Atualmente, mais da metade da população mundial depende de alimentos produzidos em áreas irrigadas. A irrigação não deve ser considerada isoladamente, mas sim como parte de um conjunto de técnicas utilizadas para garantir a produção econômica de uma determinada cultura, com adequados manejos dos recursos naturais, devendo ser levado em conta os aspectos de sistemas de plantios, de possibilidades de rotação de culturas, de proteção dos solos com culturas de cobertura, de fertilidade do solo, de manejo integrado de pragas e doenças, mecanização, etc., perseguindo-se a produção integrada e a melhor inserção nos mercados. No conceito antigo, a irrigação era vista como uma técnica que visava basicamente a luta contra a seca. Em uma visão mais atual, dentro de um foco empresarial do agronegócio, a irrigação é uma estratégia para aumento da rentabilidade da propriedade agrícola pelo aumento da produção e da produtividade, de forma sustentável, preservando o meio ambiente e com maior geração de emprego e renda, dando enfoque para as cadeias produtivas. Sem dúvida, esse conceito de irrigação necessita de um programa muito bem elaborado de pesquisa e desenvolvimento para o seu estabelecimento e durabilidade. Assim, o futuro da irrigação envolve produtividade e rentabilidade com eficiência no uso da água, da energia e dos insumos, bem como com respeito ao meio ambiente. A importância da irrigação pode, portanto, ser sintetizada nas seguintes vantagens: - Seguro contra secas que ciclicamente ocorrem estiagens mais prolongadas em regiões, sejam elas de clima árido, semi-árido ou úmido. A irrigação permite segurança na safra, independentemente desse problema.



- Melhor produtividade das culturas, aumentando o rendimento da área cultivada e propiciando condições para mais de uma colheita numa mesma área, ou seja, uso intensivo do solo. - Melhor qualidade de o produto, em virtude do metabolismo vegetal ocorrer em condições mais favoráveis. - Possibilidade de fazer um programa de cultivo com colheitas fora da época normal. Com o auxílio da irrigação, pode-se antecipar ou atrasar a safra de certas culturas, o que proporciona melhores cotações no mercado. - Maior eficiência no uso de fertilizantes. - Introdução de culturas caras, minimizando o risco do investimento. De forma geral, a busca desses resultados positivos tem sido importante, mas limitada, pois tem sido focada no ponto de vista da Engenharia, negligenciando o Manejo. Mesmo considerando a melhoria dos sistemas modernos de irrigação, com maior eficiência de distribuição da água nas mais diversas situações, a falta de um programa de manejo pode levar tudo a perder: seja pela aplicação em excesso (mais comum) ou em falta, antes ou depois do momento adequado para cada fase da cultura e situações vigentes. Importância da irrigação O Brasil, por sua grande diversidade edafoclimática, apresenta condições ideais para a agricultura e, em particular, para a fruticultura, com potencial para atender aos mercados interno e externo. Nos últimos anos, tem havido considerável expansão da fruticultura irrigada, em pólos regionais como Juazeiro (BA), Petrolina (PE), Janaúba e Jaíba (MG) e Ceará, além de outros locais sem tradição anterior no cultivo de fruteiras. No mundo inteiro, a agricultura irrigada está se profissionalizando em níveis nunca vistos. A fruticultura vem, cada vez mais, ocupando lugar de destaque no complexo agroindustrial, seja pelo aumento do consumo interno e das exportações, seja por sua importância social na geração de empregos, ou ainda, pelo crescimento da rentabilidade dos pequenos e médios produtores. O desafio é produzir mais, melhor e com menores custos, oferecendo aos clientes e consumidores, produtos de qualidade a preços competitivos. Portanto, o irrigante que desejar ter sucesso precisa assumir o papel de empresário rural, atuando profissionalmente em toda a cadeia produtiva do agronegócio, desde a aquisição de insumos, produção, pós-colheita, beneficiamento e processamento até a distribuição, seja de forma isolada ou através de cooperativas. Existem no Brasil cerca de 2,5 milhões de hectares ocupados com produção de frutas, com uma produção acima de 30 milhões de toneladas. A fruticultura, considerada importante fator de desenvolvimento econômico e social, gera, direta e indiretamente, milhares de empregos. Vale ainda ressaltar que a fruticultura brasileira é uma das mais importantes do mundo. Além de ser o maior produtor de frutas cítricas, o país ocupa posição destacada como produtor de frutas tropicais, como banana, manga, mamão, abacaxi, caju, maracujá e goiaba. Métodos de Irrigação A irrigação visa, sobretudo, suprir as necessidades hídricas das plantas. Não funciona em separado, mas integrada outras práticas agrícolas de forma a beneficiar a cultura e o produtor em particular. É necessária em regiões onde o regime pluvial não atende às necessidades das plantas durante todo o seu ciclo ou em parte dele, permitindo ampliar o tempo de exploração, o número de colheitas ou ainda melhorar a produção já existente (Simão, 2002).



O uso correto da irrigação é fator determinante para o sucesso do produtor, em especial no caso da fruticultura irrigada, que envolve altos custos e conseqüentemente possui maior risco associado à atividade. Deve-se destacar, portanto, a importância da escolha correta do método de irrigação a ser utilizado, da realização criteriosa do projeto, da utilização de equipamentos de boa qualidade (que atendam às especificações para as quais foram projetados), dos cuidados durante a implantação do sistema, da correta manutenção do mesmo e na determinação correta do momento de aplicação da água e de produtos químicos que eventualmente podem ser aplicados pelo sistema. Vários métodos podem ser escolhidos com base na viabilidade técnico-econômica e benefícios sociais advindos de seu uso. Aspectos gerais dos métodos As diversidades edafoclimáticas, econômicas e sociais das regiões brasileiras possibilitam o uso dos diferentes sistemas de irrigação, que podem ser agrupados em três grandes métodos. Irrigação por superfície A água é aplicada ao perfil no solo, utilizando sua própria superfície para condução e infiltração, podendo ser por sulco, por faixa, por inundação ou subterrânea (subirrigação). Irrigação por aspersão A água é aplicada no solo sob a forma de chuva artificial, por fracionamento de um jato de água, em grande número de gotas que se dispersam no ar e caem sobre a superfície do terreno ou do dossel vegetativo. Destacam-se, nesse grupo, os sistemas convencionais, ramal rolante, montagem direta, autopropelido, pivô central e o linear. Irrigação localizada A água é aplicada na superfície ou subsuperfície do solo, próximo à planta, em pequenas intensidades e com grande freqüência. São utilizados sistemas de filtragem e de pressurização, tubulações para condução da água e gotejadores ou microaspersores, que irão constituir os dois sistemas: um de gotejamento e outro de microaspersão. Seleção adequada do sistema de irrigação Um projeto de irrigação deve contemplar, de forma integrada, entre vários aspectos, os seguintes: definição de um sistema de irrigação, elaboração de um planejamento baseado em estudos básicos da área, plano de exploração agrícola, conhecimento da infraestrutura disponível na área, previsão do manejo da irrigação e comportamento do sistema radicular. A implantação de um projeto mal concebido poderá trazer sérios problemas para a sua operacionalização, podendo até inviabilizá-lo, futuramente. Devem-se levar em conta, as características físicas e químicas do solo e da água, as condições climáticas e o nível de tecnologia a ser adotado nos cultivos. É muito importante ficar bem claro que não há propriamente um método de irrigação mais eficiente que outro para quaisquer condições: há um método que se adapta melhor. Deve-se, então, primeiramente, estudar bem as características da cultura e da área que se quer irrigar e, depois, escolher o método que melhor se adapte a essas características. O manejo da irrigação, juntamente com o método empregado,



influencia em grande parte o aumento da produção em associação, logicamente, com a combinação favorável da cultura e do solo. A escolha de um dos métodos citados deve ser baseada na viabilidade técnica e econômica do projeto, bem como dos benefícios sociais advindos. O processo é complexo e exige conhecimentos relativos ao solo, à topografia, à planta, à água, ao clima, ao manejo, à energia e aos custos, entre outros fatores. Não há um método melhor que outro, mas sim um método que facilite o manejo da cultura. Por exemplo, culturas que exigem tratamento fitossanitário permanente não deveriam ser irrigadas por métodos que promovem a lavagem da parte aérea, pois acarretam custos mais elevados e provocam danos ao meio ambiente. Como os métodos localizados se caracterizam pela grande freqüência de irrigação, o solo se mantém com umidade próxima à capacidade de campo, favorecendo a absorção e a evapotranspiração das plantas, garantindo, portanto, o seu desenvolvimento. Quanto ao clima, a principal limitação é o vento, o qual afeta os sistemas em que a água é lançada ao ar, como a aspersão e a microaspersão (na fase inicial). Em regiões em que a velocidade do vento é maior que 5 m/s, as perdas por arrastamento são elevadas. Se, associado ao vento, há uma umidade relativa baixa e temperaturas elevadas, as perdas são maiores e restringem-se os métodos citados, a menos que se irrigue em períodos de menor intensidade dessas variáveis. Métodos recomendados Em função das características atuais dos sistemas de produção, os métodos mais recomendados são a irrigação localizada e os sistemas de aspersão por pivô central, por permitirem maior eficiência no uso da água e outros insumos. A escolha de qualquer método de irrigação depende de uma série de fatores, destacando-se o tipo de solo, a topografia e o tamanho da área, os fatores climáticos, os fatores relacionados ao manejo da cultura, o déficit hídrico, a capacidade de investimento do produtor e o custo do sistema de irrigação (Mantovani, 2001). Considerando o grande volume de água exigido na irrigação e a necessidade de otimizar a utilização, um dos aspectos importantes que está sendo analisado na escolha do método de irrigação é a eficiência como este irriga a cultura. Dentre os métodos de irrigação, podem ser destacados a irrigação localizada (gotejamento e microaspersão) e o pivô central, como os métodos atualmente mais recomendados, sendo que ainda existem algumas áreas de fruticultura que utilizam irrigação por superfície, mesmo com as grandes perdas por percolação profunda. Irrigação localizada A água é aplicada diretamente sobre a região radicular, em pequena intensidade e alta freqüência, para manter a umidade próxima da ideal, que é a de capacidade de campo. Gotejamento e microaspersão, mostrados nas Figuras 1 e 2, são os sistemas mais difundidos, sendo, o primeiro o mais antigo no Brasil (1972) e, o segundo, o mais recente (1982). Diferem entre si quanto ao sistema de aplicação. No gotejamento, aplicam-se vazões menores, de 2 a 10 L/h, gota a gota, e na microaspersão, com vazões aplicadas de forma pulverizada, na faixa de 20 a 150 L/h. São de alto custo. Portanto, devem ser usados em culturas de alto retorno econômico, como café, tomate, morango, melão, pimenta do reino (gotejamento); abacate, citrus, guaraná, manga, seringueira e uva (microaspersão); banana, cacau, mamão, viveiro de frutíferas, de essências florestais, de plantas ornamentais e da cultura da goiaba (gotejamento e microaspersão). Existem sistemas alternativos de irrigação localizada, de custos bem mais baixos, não comerciais, que podem ser desenvolvidos na própria fazenda, como o sistema gravatinha.



Figura – Sistema de irrigação localizada com gotejadores do tipo alternativo.

Figura – Irrigação localizada por microaspersão na cultura da mangueira

Os industrializados, antigamente eram comercializados em pacotes completos, ou seja, os componentes isolados de cada fabricante não podiam ser adquiridos para compor um projeto. Atualmente, devido à grande expansão do mercado de equipamentos, é possível compor um projeto com distintos equipamentos e fabricantes. São vantagens da irrigação localizada: - controle rigoroso da quantidade d'água a ser fornecida para a planta; - baixo consumo de energia elétrica; - possibilidade de funcionamento 24 horas por dia; - elevada eficiência de aplicação d'água; - manutenção da umidade próxima à da capacidade de campo; - menor desenvolvimento de ervas daninhas entre linhas de plantio; - facilidade de distribuição de fertilizantes e outros produtos químicos junto à água de irrigação; - pouca mão-de-obra e facilidade de automação e - possibilidade de uso de águas salinas. São desvantagens: - entupimento (principalmente para o gotejamento);



- exigência de filtragem altamente eficiente e - alto custo inicial. Um sistema completo de irrigação localizada consta de conjunto motobomba, cabeçal de controle, linhas de tubulações (de recalque, principal, secundária e lateral), válvulas e emissores (gotejadores ou microaspersores). O conjunto motobomba é normalmente de menor potência em virtude das pequenas alturas manométricas e das pequenas vazões do sistema. Aspersão convencional com mangueiras flexíveis As mangueiras são utilizadas conectadas às linhas laterais em uma extremidade e ao aspersor na outra (Figura 3). Este é sustentado por um tripé, em sua outra ponta, de modo que, com uma posição montada de linha lateral, é possível se fazerem três posições de irrigação: à direita da linha lateral montada, sobre a linha lateral e à sua esquerda. Para isso, as mangueiras a serem utilizadas no processo devem ter o comprimento correspondente ao espaço entre as linhas laterais. Figuras 3 – Sistema de irrigação do tipo aspersão convencional com mangueiras flexíveis implantado nas culturas da bananeira e da goiabeira

Figura – Irrigação por aspersão convencional sub-copa na cultura da goiabeira



As grandes vantagens do sistema com mangueiras flexíveis, comparadas com a aspersão convencional utilizada tradicionalmente, são: - Diminuição do número de mudanças da linha lateral, havendo possibilidades em alguns casos, principalmente quando o produtor possuir linhas de espera, de o sistema tornar-se fixo ou semifixo; - Redução no tempo de mudança de posição dos aspersores e diminuição da necessidade de mão-de-obra para executar tais mudanças; - Possibilidade de obtenção de uma melhor uniformidade de aplicação de água em culturas arbóreas (banana, goiaba, etc.) irrigadas por sub-copa, devido à maior maleabilidade dos aspersores, que podem ser mais bem posicionados entre as plantas e, conseqüentemente, propiciarem uma melhor distribuição de água para a cultura; - Facilidade de adaptação do sistema com mangueiras a um sistema de aspersão convencional comum e - Não afeta em nada qualquer tipo de aplicação de produtos químicos, via água de irrigação. Como desvantagens podem-se citar: - Dificuldades de encontrar no mercado, mangueiras com preços que possibilitem economicamente a sua utilização e, ao mesmo tempo, que sejam duráveis sob condições de arraste constante, exposição ao sol e à umidade; - Limitação do comprimento das mangueiras a serem utilizadas, uma vez que esta característica é diretamente proporcional ao aumento da altura manométrica do sistema, implicando assim em um impacto no conjunto motobomba e - Uso restrito em culturas rasteiras, já que o arraste da mangueira no solo pode danificar as plantas, principalmente na época da floração. É um sistema que vem sendo amplamente utilizado, principalmente nas culturas da banana e goiaba, tendo o equipamento desempenho satisfatório no campo, além de uma grande aceitação por parte dos produtores. Pivô central É o equipamento que mais tem sido utilizado, no Brasil. O sistema consiste em uma linha lateral de aspersores montada sobre armações com rodas, denominadas torres, com uma extremidade fixada em uma estrutura piramidal (ponto pivô) no centro da área e a outra movendo-se em torno do ponto pivô, durante a operação. Na figura abaixo está apresentado o equipamento de pivô central nas culturas da laranja e do mamão. Figura – Sistema de irrigação do tipo pivô central implantado nas culturas da laranjeira e do mamoeiro



Figura – Sistema de irrigação tipo pivô central de capim para pastejo rotacionado em pecuária de leite

O pivô central apresenta as seguintes vantagens: - Opera com mão-de-obra reduzida; - Logo que termina uma passagem, a linha lateral já se encontra na posição inicial da próxima; - Obtém-se elevada uniformidade de aplicação d'água quando bem dimensionado; - Viabiliza a irrigação de grandes áreas e - fácil manejo, operacionalmente. As desvantagens são: - Excessiva precipitação na periferia do equipamento, podendo provocar escoamento superficial; - Exige área totalmente livre de edificações, árvores, canais, etc., e - Exige mão-de-obra especializada no manejo, manutenção e reforma. Um pivô central é constituído pela central de comando e pelos sistemas adutor e de condução de água, sistema estrutural, sistema de movimentação e sistema de aplicação. O sistema adutor é composto pelo conjunto de sucção completo, motobomba, acessórios e tubulações de recalque. Normalmente, a potência do conjunto motobomba é elevada em virtude do tamanho da área irrigada. A tubulação de recalque é enterrada para não limitar o deslocamento das torres do pivô central e pode ser constituída dos seguintes materiais: aço zincado, ferro fundido, PVC e fibrocimento. O sistema central de comando é composto pela torre central no ponto pivô e pelo sistema de controle geral do pivô central. A torre central é de forma piramidal, de base quadrada com 3 m de lado e 3,70 m de altura, montada sobre uma base de concreto armado. Pelo seu centro, sobe a tubulação que liga a adutora à tubulação aérea do equipamento, tendo normalmente, neste ponto, um manômetro para monitorar a pressão no ponto pivô. Nessa estrutura, é instalado o painel geral de controle do equipamento, de onde se comandam a velocidade, sentido de rotação, motobomba, todos os comandos elétricos, bomba injetora de produtos químicos, canhão final do pivô e sistema de segurança. A linha lateral é de aço zincado, com diâmetro de 144 a 200 mm, sendo comum, na maioria dos equipamentos, o uso do diâmetro de 166 mm. A tubulação, além de conduzir a água, faz parte da



estrutura do equipamento e fica suspensa sobre torres metálicas equipadas com pneus, sustentadas por treliças ou cabo-de-aço, fazendo a ligação entre torres, montadas a uma altura prefixada do solo, ficando um vão livre em torno de 2,80 m para a maioria das culturas ou 3,80 m para culturas de porte mais elevado, como cana-de-açúcar e mamão, ou nos mais modernos alturas variáveis. Manutenção e conservação dos sistemas de irrigação A eficiência da aplicação de água depende em grande parte, de uma adequada manutenção do sistema de irrigação. Por manutenção, entendem-se todas as etapas que visem manter o equipamento ou a estrutura implementada em condições de funcionamento adequado. Canais, drenos, tubulações, motobomba, aspersores, gotejadores, sistema de movimentação e outros componentes apresentam desgastes e alterações que exigem acompanhamento ao longo do tempo e, no momento oportuno, devem-se substituir os componentes e ajustar as estruturas. Não existem recomendações gerais para um plano de manutenção, principalmente pela quantidade de sistemas de irrigação e pela grande variabilidade de condições de funcionamento. Equipamentos mais complexos, como o pivô central ou o autopropelido, vêm acompanhados de manuais que especificam a manutenção periódica e contêm informações que devem ser ajustadas às condições, nas quais são utilizados. Na irrigação pressurizada (aspersão e localizada) é necessário o sistema de bombeamento proporcionar água em quantidade e pressão compatível com o sistema utilizado. Para isso, é necessário avaliar o funcionamento do motor e da bomba, substituindo e ajustando os componentes com problemas. As tubulações não devem perder água nas junções e as possíveis ocorrências devem ser imediatamente eliminadas. As juntas de borracha, presentes nas conexões das tubulações, não devem ressecar e, no período em que o sistema estiver parado, as tubulações devem ser guardadas em locais onde as borrachas fiquem protegidas da incidência direta dos raios solares. Os componentes responsáveis pela distribuição da água (aspersores, difusores, gotejadores e microaspersores) devem ser permanentemente observados. A substituição ou a recuperação daqueles que apresentam problemas promove ganhos significativos de uniformidade. Um outro aspecto da manutenção do sistema é o aumento dos cuidados em função de sua quimigação. Primeiramente, pela ação corrosiva de muitos dos produtos químicos aplicados, os quais podem comprometer a durabilidade do equipamento de irrigação e, em segundo lugar, pelos cuidados especiais com o manejo e o funcionamento da irrigação durante a aplicação do produto químico. Neste caso, é importante que nenhuma etapa da manutenção do sistema, como eliminação de fugas, troca de aspersores, gotejadores ou microaspersores defeituosos, adequação e ajuste da pressão, seja esquecida. Sintetizando, a implementação de programas de manutenção preventiva e corretiva, fundamental para se obter um manejo cada vez mais adequado da irrigação, vem proporcionar também uma maior eficiência na quimigação. A vida útil de qualquer sistema de irrigação depende em primeiro lugar, de um manejo correto do sistema e de uma manutenção preventiva dos equipamentos que o compõem. O manejo dos equipamentos de um conjunto de irrigação deve ser executado de modo a mantê-los o maior tempo possível na sua forma original, sem deformações, rachaduras, trincas e outros danos, os quais podem provocar vazamentos que, além de reduzir a vida útil, ainda comprometem a eficiência do sistema. Deve-se ter cuidado para não expor estes equipamentos a intempéries desnecessariamente, como deixá-los expostos ao sol, chuva e vento, quando estes não estiverem em funcionamento. Nas situações, onde a exposição a fatores adversos for inevitável (irrigação com água salina) ou mesmo necessária (caso da



quimigação) deve-se seguir à risca, todas as instruções recomendadas para evitar o desgaste dos equipamentos. A atenção deve ser dirigida também no sentido de se reduzir ao mínimo, a necessidade de reposição de peças, de modo a tornar os sistemas menos onerosos. Os sistemas de irrigação, de um modo geral têm exigências particulares quanto ao seu manejo, em função da maior ou menor complexidade tecnológica envolvida. Quanto maior a complexidade do sistema, mais equipamentos são necessários e, portanto, tem-se maior custo, como ocorre com os sistemas do tipo pivô central. Para estes sistemas, existem manuais de recomendações fornecidos pelos próprios fabricantes. Os sistemas convencionais, apesar de fazerem uso de uma tecnologia mais simples, exigem cuidados especiais, pois neles ocorre a maior interferência do irrigante. Portanto, não sendo adequadamente manejados, não cumprirão seu objetivo principal, que é o de irrigar de forma eficiente a maior área, com o menor custo. Os sistemas de laterais com movimentação manual exigem um contato ainda maior com o irrigante, em função de sua própria composição. Os cuidados para o manejo adequado do sistema aspersão convencional devem ser tomados com relação a todos os equipamentos que formam o corpo do sistema (motobomba, tubulações, etc.). Ao colocar a motobomba em funcionamento, deve-se verificar se ela está escorvada e se o registro da linha de recalque está fechado para não sobrecarregar o motor. Tão logo a bomba atinja a velocidade normal de funcionamento, o registro deverá ser aberto lentamente. Processo inverso, isto é fechamento lento do registro deve ser feito antes de desligar o motor. Os tubos devem ser mantidos alinhados para evitar maior esforço nas juntas de vedação. Nos casos em que as linhas forem desmontadas, evitar a exposição das peças ao sol, para que estas não se ressequem e percam sua função. As partes submetidas a desgastes como aspersores giratórios, bocais e juntas de vedação deverão ser examinadas periodicamente e, se necessário, substituídas. A manutenção refere-se às operações de conservação, para o bom desempenho dos sistemas, evitando o desgaste prematuro das peças. A aspersão convencional é uma tarefa muito simples de ser realizada e refere-se praticamente à manutenção do sistema motobomba. Para os sistemas motobomba com motor a explosão, a manutenção consiste na limpeza do filtro de ar, troca do óleo lubrificante e filtro de óleo do motor. Estas trocas devem ser realizadas no momento e nas proporções recomendadas pelos fabricantes. Para as bombas, deve-se ter o cuidado de verificar o nível do óleo lubrificante, completando-o sempre que necessário; raramente há necessidade de substituição deste óleo. A drenagem da voluta da bomba é uma operação de manutenção que só deve ser realizada quando a bomba não vai ser utilizada por um longo período. Os sistemas de irrigação localizada (gotejamento e microaspersão) variam com as peculiaridades de cada tipo e concepção, sendo em princípio, semelhantes. A composição de um sistema de irrigação por gotejamento pode ser considerada como um modelo básico desse método de irrigação. A irrigação localizada é um sistema fixo e se fundamenta na passagem de pequena vazão em orifícios de diâmetro reduzido de estruturas especiais chamadas de emissores. Estes são adaptados a tubulações de plástico, colocados ligeiramente acima, juntos ou imediatamente abaixo da superfície do solo. A filtragem da água (para evitar entupimento dos microaspersores e gotejadores), a possibilidade de aplicação de fertilizantes na água de irrigação, o controle volumétrico e o fornecimento de água sob pressão necessária são realizados pelo cabeçal de controle, que recebe o líquido da fonte de abastecimento através de tubulação de recalque, impulsionado por um conjunto motobomba.



Eficiência de irrigação Na agricultura irrigada, o recurso água é o fator principal e, como o mesmo tem se tornado limitante por causa da implementação de novas áreas irrigadas ou por falta da disponibilidade de recursos hídricos, torna-se imprescindível a necessidade de medidas que possibilitem o uso adequado dos recursos hídricos disponíveis, com ênfase, na melhoria da eficiência do uso da água (Bonomo,1999). A uniformidade de distribuição de água de um sistema de irrigação é um parâmetro de grande importância. A baixa uniformidade da lâmina de água aplicada ao longo da área leva a resultados insatisfatórios, com redução da eficiência de aplicação de água. A uniformidade de distribuição da água em sistemas de irrigação por aspersão é influenciada principalmente pelo tipo de perfil de distribuição do aspersor, pela relação entre a pressão e o diâmetro do bocal, pela variação de pressão no sistema e pela velocidade e direção do vento. Para sistemas de irrigação localizada, os principais fatores que afetam a uniformidade de distribuição de água estão relacionados à variação da vazão ao longo da linha lateral, que é principalmente afetada pelo projeto hidráulico, pelo coeficiente de variação de fabricação dos emissores, pela temperatura e entupimento dos emissores, incluindo entupimentos parciais. A eficiência de irrigação é função das perdas de água que ocorrem na condução da água do ponto de captação até o de emissão, das perdas por evaporação e deriva da água a partir da saída do emissor até alcançar a superfície do solo, para os sistemas por aspersão, das perdas por escoamento superficial para fora da área irrigada e das perdas por percolação abaixo do sistema radicular. Avaliação É fundamental, antes da implementação de qualquer estratégia de manejo de irrigação, proceder a uma avaliação de desempenho do sistema. A partir destes resultados, será possível avaliar a adequação do equipamento, em relação aos requerimentos de água dos cultivos utilizados, e a eficiência de aplicação de água do sistema de irrigação. A seguir são listados os objetivos principais de se avaliar um sistema de irrigação: - Determinar com qual eficiência de irrigação, o sistema vem sendo utilizado; - Determinar como, efetivamente, o sistema pode ser operado e se ele pode ser aperfeiçoado; - Obter informações que vão auxiliar na assistência e elaboração de outros projetos e - Obter informações para possibilitar a comparação entre vários métodos, sistemas e procedimentos de manejo como bases para decisões de ordem econômica. Em sistemas de irrigação por aspersão, a avaliação visa determinar o padrão de distribuição de água no campo e a eficiência de irrigação relacionada com as perdas de água por evaporação, por arrastamento pelo vento e por percolação. Uniformidade Na irrigação por aspersão, a água é aplicada, na forma de uma precipitação artificial, caindo na superfície do solo com uma certa uniformidade decorrente do projeto realizado. Esta uniformidade com que a água é aplicada é conseqüência de diversos fatores como: seleção adequada do aspersor, pressão de serviço, ângulo de inclinação, espaçamento adotado nos cálculos, condições climáticas e condições predominantes de direção e velocidade do vento no local. A integração das lâminas aplicadas em sistemas móveis de aspersão (pivô central, linear e autopropelidos) proporciona melhor uniformidade que os sistemas estacionários.



É necessário o estudo tanto da forma quanto do modo como a água está sendo aplicada nas plantas. Os resultados obtidos podem determinar as melhorias e as modificações a serem adotadas, mais práticas e econômicas, contribuindo para a conservação do solo e da água, diminuindo-se o trabalho necessário. Contribuem também para aumentar a produção das culturas, uma irrigação mais uniforme. Em geral, a baixa eficiência nos projetos de irrigação por aspersão está relacionada com a desuniformidade de aplicação d’água e com a perda d’água por evaporação e por arrastamento pelo vento. Para determinar a uniformidade de distribuição d’água de um sistema de irrigação por aspersão, instala-se um conjunto de pluviômetros ou latas de um litro, abertas na parte superior, colocadas eqüidistantes, em torno do aspersor a ser testado. Liga-se o aspersor por um período nunca inferior a duas horas. Durante o teste, medem-se a pressão e a vazão no bocal do aspersor, a direção e a velocidade do vento e o volume ou a lâmina d’água coletada em cada pluviômetro, no final do teste. A área em torno do aspersor é dividida em sub-área quadrada, de iguais dimensões. Os coletores de precipitação são colocados no centro de cada sub-área. Assim, o volume ou lâmina coletados, em cada pluviômetro representam a precipitação em cada sub-área. O número mínimo de coletores a ser instalado por teste, geralmente, varia de 100 a 144. O tempo ideal para cada teste deve ser igual ou maior do que a metade do tempo que o sistema funcionará por posição, durante as irrigações normais. O resultado deste teste representa o desempenho de um aspersor, mas na irrigação no campo sempre existe superposição de vários aspersores sobre a mesma área. Para determinar a uniformidade de distribuição do sistema, tem-se que considerar qual o tipo de arranjamento dos aspersores no campo (retangular, quadrado, triangular) e simular as diversas combinações sobre a área entre quatro aspersores, considerando todos os aspersores periféricos que podem atingir esta área e calcular a uniformidade com os totais superpostos em cada pluviômetro. Pode-se também determinar a uniformidade em sistemas de irrigação já instalados no campo. Neste caso, colocam-se os pluviômetros em quatro aspersores de duas linhas laterais. O principal parâmetro que descreve a uniformidade da irrigação é o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen - CUC. Na irrigação por aspersão, a metodologia para determinação do CUC envolve a coleta da água aplicada (Hi) em uma determinada quantidade de pluviômetros (n), estrategicamente distribuídos na área, o cálculo do valor médio aplicado (Hmed).



Quadro 1 - Valores recomendados do Coeficiente de Uniformidade de Christiansen, para os principais métodos de irrigação

Método de Irrigação

CUC

Aspersão convencional 80 - 85

Pivô central 80 - 90 Autopropelido 80 - 85 Gotejamento 90 - 95

Microaspersão 85 - 95 Sulco 60 - 70

Em geral, quando se aplica uma lâmina bruta de irrigação (HB), para satisfazer às necessidades da cultura, definida por HR (lâmina requerida para repor em sua totalidade, o déficit de água no solo), parte da água se perde por arraste do vento e por evaporação direta (discutida anteriormente) e a maior parte chega ao solo, que é denominada de lâmina líquida (HL). A Figura 6 apresenta um diagrama típico de distribuição da água na irrigação por aspersão e ilustra o que ocorre, quando se aplica uma lâmina de irrigação HB para satisfazer as necessidades da cultura HR. A lâmina aplicada não é uniforme em toda a superfície. Enquanto em uma fração da superfície, a lâmina aplicada excede a HR, perdendo-se por percolação profunda uma quantidade média Hp; em outra fração a lâmina é inferior à requerida, produzindo um déficit que pode ser definido como uma lâmina média HD. Como resultado da falta de uniformidade na aplicação da água, somente a parte, HN da lâmina total aplicada fica armazenada na zona radicular. Nos casos em que ocorre escoamento, esta pode expressar-se como uma lâmina equivalente a HE. Figura - Distribuição da água infiltrada no solo durante a irrigação por aspersão.



A qualidade da irrigação pode ser definida com base em dois parâmetros: o primeiro é a eficiência de aplicação, EA (Equação 3), que se define como o quociente entre a lâmina líquida, HN, e a lâmina bruta, HB e o segundo é o coeficiente do déficit, CD (Equação 4), que se define como o quociente entre o déficit médio HD e a lâmina requerida HR.

Quanto menor a EA, menor é a fração da água total aplicada que fica armazenada na zona efetiva de extração radicular e maior a percentagem de água aplicada, que se perde por escoamento ou percolação profunda. EA afeta, portanto, o gasto de água. Por sua parte, CD quantifica o déficit de água a que se vê submetida uma fração da superfície irrigada, afetando a produção. A produção máxima pode ser alcançada somente se CD = 0. EA e CD variam de forma paralela, quando varia a lâmina aplicada, HB. Assim, um aumento de HB diminui CD em virtude da diminuição de EA e vice-versa. A irrigação localizada apresenta características de distribuição de água que favorecem a eficiência da irrigação, pois a água é aplicada em pequenas doses e em alta freqüência, diretamente ao pé da planta. A principal preocupação para atingir a uniformidade esperada é a variabilidade na vazão dos gotejadores ou microaspersores em razão dos entupimentos, da variação de pressão na linha e das características de fabricação. Na Figura 7, estão apresentados os esquemas de distribuição dos coletores no campo para a realização de um teste de uniformidade para microaspersão em banana e gotejamento em uva. Figura – Distribuição dos coletores para a realização de um teste de uniformidade nas culturas da bananeira e videira.

Na irrigação por gotejamento, apesar de ser esse o método de irrigação em que se tem um melhor controle da lâmina aplicada, é recomendável, após a instalação do sistema e a cada dois anos de funcionamento, determinar a uniformidade de irrigação. Para isto, tem-se que medir a vazão dos



gotejadores ao longo das linhas laterais e a pressão de funcionamento no início das linhas de derivação ou no cabeçal de controle, necessitando de provetas, cronômetro e manômetro. Conhecendo as vazões dos gotejadores, pode-se calcular a uniformidade de distribuição do sistema por meio de várias equações. O uso da equação de Christiansen permite a obtenção de resultados bastante confiáveis, porém, ele requer a medição da vazão de todos os gotejadores do sistema, o que demanda muito tempo e muita mão-de-obra. A Equação 5 é assim representada:

Para simplificar o trabalho e o tempo necessários, recomenda-se determina o CUC por linha, escolhendo ao acaso, quatro linhas laterais em cada unidade operacional. A estimativa do CUC do sistema será a média dos CUCs das linhas. Neste caso, torna-se menos laboriosa a determinação e com resultados confiáveis. Um outro método, proposto por Keller e Karmeli (1975), recomenda a obtenção das vazões em quatro pontos ao longo da linha lateral, ou seja, do primeiro gotejador, do gotejador situado a 1/3 do comprimento, do gotejador a 2/3 do comprimento e do último gotejador. Perdas por evaporação e arraste A eficiência de sistemas de irrigação por aspersão está diretamente relacionada com a uniformidade com que a água é aplicada sobre a superfície do solo, com as perdas d’água que ocorrem por evaporação e arrastamento pelo vento e com as perdas por vazamento no sistema de condução. A eficiência de aplicação é um dos parâmetros mais importantes que deve ser considerado, quando da elaboração de projetos de irrigação. Para tanto, é necessário conhecer o padrão da cultura durante o ciclo, o sistema de irrigação, bem como planejar as práticas de cultivos, características do solo e, provavelmente, o mais importante de todos, o manejo da irrigação. Valores acima e abaixo da eficiência efetivamente requerida para o projeto podem provocar seu total insucesso (Paz, 1995). A eficiência em potencial de aplicação é a estimativa da percentagem total de água aplicada na irrigação por aspersão que atinge a superfície do solo ou as plantas. Quando não existirem perdas por percolação, a eficiência em potencial de aplicação é igual à eficiência de aplicação (Ea). Ela reflete a perda d’água por evaporação e arrastamento pelo vento, no trajeto das gotas d’água. Estas perdas são principalmente afetadas pela velocidade do vento, umidade relativa do ar e temperatura (Bernardo, 1996). As perdas de água por evaporação e arrastamento pelo vento são influenciadas pelos elementos climáticos, como velocidade do vento, umidade relativa, temperatura do ar e radiação solar. Além dos



elementos climáticos, existem outros fatores que afetam estas perdas como a distribuição do tamanho das gotas, que por sua vez é função do tamanho e pressão do bocal, da distância do percurso da gota no ar e da intensidade de aplicação (Hermsmeier, citado por Paz, 1990; Christiansen e Davis, 1974). Essas perdas têm sido estimadas na faixa de 2 a 8% do volume total de água aplicado pelos aspersores, segundo Christiansen e Davis (1974) e de 1 a 2% com limite de 6%, dependendo do tamanho das gotas e das condições atmosféricas, segundo Heermann e Kohl (1983). Porém, existem trabalhos que apresentam valores bem superiores para estas perdas, dando um limite superior de até 48%. A evaporação da água no ar é uma perda que influencia diretamente a eficiência de aplicação. Muitos pesquisadores quantificaram as perdas por evaporação. Clark e Finkely, citados por Edling (1985), estimaram perdas médias por evaporação, que excederam a 15%, sob condições de velocidade média do vento maior que 6 m/s, e perdas menores que 10%, para condições de velocidade média do vento menor que 4 m/s. Ali e Barefoot (1981) mediram perdas por evaporação e arraste pelo vento variando de zero a 48% sob diferentes combinações de condições de operação. Estas perdas variaram de 20 a 47, zero a 20, 29 a 48 e de 13 a 45%, para condições de vento fraco e umidade relativa do ar baixa vento fraco e umidade relativa do ar alta, vento forte e umidade relativa do ar baixa, e vento forte e umidade relativa do ar alta, respectivamente. Paz (1990), em estudo realizado em condições de campo no Nordeste brasileiro, para avaliar as perdas de água de um aspersor de média pressão, observou que as perdas por evaporação e arrastamento pelo vento variaram de 16 a 43% do volume aplicado, com a variação da umidade relativa média entre 24 e 68%, da velocidade do vento entre 0,5 e 4,6ms-1 e da temperatura média do ar, entre 25 e 35oC. Já Azevedo et al. (1988), trabalhando com aspersor de alta pressão na região Norte Fluminense, observou que o elemento do clima que mais influenciou as perdas de água, foi a umidade relativa do ar, seguida pelos elementos radiação solar e velocidade do vento. Observou um intervalo de variação de 7,0; 3,7 e 3,7% nas perdas de água produzidas pela umidade relativa do ar, velocidade do vento e radiação solar respectivamente. As perdas por evaporação e deriva pelo vento são controladas pela faixa extrema de gotas de menor tamanho e a energia de impacto das gotas no solo é praticamente determinada pela faixa de maior tamanho das gotas. Portanto, é importante um correto conhecimento da distribuição dos tamanhos de gotas emitidos pelos aspersores. A seleção de um específico pacote de aspersores para um sistema de irrigação por aspersão operando em um particular tipo de solo, declividade, cultura e condições climáticas, vai ser auxiliada pelo conhecimento dos tamanhos das gotas (Kincaid et al., 1997). De um modo geral, o efeito das perdas por evaporação no processo de aplicação de água por aspersão é pequeno em comparação com a distorção da uniformidade de distribuição de água que o vento produz (Martín-Benito, 1995). Necessidades hídricas das Culturas A determinação da necessidade hídrica de uma cultura é fundamental para o planejamento e a condução de sistemas de produção agrícola, determinando a escolha da época de plantio e a necessidade de irrigação. As fruteiras, por exemplo, apresentam diferentes necessidades de água. Isto se deve principalmente a características morfológicas e fisiológicas das plantas e a características edafoclimáticas da região de cultivo, havendo também influência dos tratos culturais como adubação, podas, controle de pragas e doenças e capinas.



Pode-se ressaltar ainda, que o requerimento de água varia em uma mesma cultura em seus diferentes estádios de desenvolvimento e em diferentes épocas do ano. Em algumas fruteiras, o requerimento de água é bem estudado e os parâmetros para sua determinação podem facilmente ser encontrados na literatura. Para outras fruteiras, entretanto, a informação necessária pode não estar facilmente disponível. Nessas situações, normalmente são realizados ajustes baseados nos valores encontrados para culturas com características semelhantes. Também se deve destacar a necessidade de uso criterioso das informações disponíveis, sendo que muitas vezes é necessária a realização de ajustes, devido a diferentes situações, como uso de novas variedades ou mudanças nos tratos culturais utilizados convencionalmente. A fruteiras são muito exigente quanto a condições hídricas. Com relação ao cultivo em sequeiro, só será satisfatório em regiões onde a precipitação pluvial anual estiver entre 800 e 1000 mm. Nas regiões onde a precipitação é suficiente e as chuvas são bem distribuídas, não há necessidade de irrigações complementares para se obterem safras compensadoras (Gonzaga, 2001). Em algumas regiões onde ocorrem precipitações mais baixas e alta demanda de evapotranspiração, como no caso do semi-árido brasileiro, torna-se necessário o fornecimento de água por meio de irrigação, considerando o atendimento das necessidades fisiológicas de crescimento, manutenção e produção de frutas. O excesso de chuvas ou irrigação, combinado com temperaturas elevadas, torna a cultura muito suceptível a doenças fúngicas e ainda proporciona a obtenção de frutos aquosos, com baixos teores de açúcar e de ácido ascórbico (Rathore, citado por Gonzaga Neto, 2001). Para evitar os inconvenientes causados pelo excesso de precipitação pluvial, é preferível que a cultura vegete em condições em que as necessidades hídricas sejam satisfeitas por meio de irrigação. Importância do manejo da irrigação Para o sucesso de um empreendimento de irrigação ou sustentabilidade da produção e da produtividade, vários aspectos devem ser considerados, como o manejo adequado do solo e da cultura. Especificamente do ponto de vista da irrigação, quatro aspectos são fundamentais: a qualidade do projeto, do equipamento, da implantação e do manejo do sistema no campo. Considerando a situação atual da indústria, dos equipamentos disponíveis e das firmas prestadoras de serviços, verifica-se que os três primeiros pontos estão ao alcance do produtor, dependendo, é claro, da disponibilidade de recursos financeiros. Talvez o ponto que exija maiores cuidados seja o manejo da irrigação, ou seja, a condução da lavoura irrigada definindo-se de forma precisa as necessidades hídricas da cultura, bem como a lâmina e a data de irrigação mais adequada. Também se incluem aí os cuidados de avaliação, manutenção e ajustes no sistema de irrigação, no controle efetivo da fertirrigação e muitos outros fatores do dia-a-dia do sistema de produção. A implantação de um programa de manejo apresenta várias vantagens, destacando-se: aumento da produtividade e da rentabilidade, ampliação da área irrigada, otimização da utilização da mão-de-obra, energia elétrica, nutrientes e outros insumos, além da preservação meio ambiente. Com a abertura comercial do Brasil, um desafio é a produção integrada de frutas. Este tipo de produção é uma exigência mundial, pois, atualmente, não basta ter um produto de qualidade, mas todo um sistema da produção monitorado, com sustentabilidade, enfatizando a proteção ao meio ambiente, segurança alimentar, condições de trabalho, saúde humana e viabilidade econômica. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento editou em 2002, o Marco Legal da Produção Integrada de Frutas no Brasil, onde consta, entre as Normas Técnicas Gerais para a Produção Integrada de Frutas – NTGPIF, na área



temática 8, a irrigação, que obrigatoriamente, no cultivo irrigado deve medir a aplicação, administrar a quantidade em função do balanço hídrico, capacidade de retenção e da demanda da cultura (Andrigueto, 2002), exigência esta traduzida tecnicamente como manejo de irrigação, que é o foco deste capítulo. Uma pergunta que tem desafiado os especialistas é o por quê do atual atraso da aplicação das técnicas de manejo de irrigação em condições de campo. Esse fato não é restrito ao Brasil. Na verdade, é exceção, a região do mundo onde o manejo tecnificado da irrigação é aplicado de forma sistemática. Como princípios importantes, deve-se lembrar que o manejo da irrigação envolve a interação do solo, da água, do clima, com a planta a ser cultivada, sendo por isso impossível definir uma receita geral. Dessa forma, é imprescindível que se tome cuidado com generalizações e transposições de critérios e recomendações. Uma simplificação metodológica pode redundar em grandes limitações na precisão e na continuidade do processo. Por outro lado, deve-se considerar que o emprego da metodologia será de campo (em condições de fazenda) e o sucesso do processo de implantação dependerá das análises e decisões diárias, realizadas no local, com pessoal nem sempre qualificado para este trabalho. Nesse ponto é fundamental considerar que qualquer que seja a proposta de manejo, ela deverá levar em conta os aspectos técnicos e operacionais. Essas considerações parecem óbvias, mas se observa que muitos insucessos em programas de manejo advêm da falta de compreensão dessas questões operacionais, que são um importante alerta para o especialista responsável pelo sistema de produção. O manejo racional da irrigação consiste na aplicação da quantidade necessária de água às plantas, no momento correto. Por não adotar um método de controle da irrigação, o produtor rural usualmente irriga em excesso, temendo que a cultura sofra um estresse hídrico, o que pode comprometer a produção. Esse excesso tem como conseqüência o desperdício de energia e de água, usados em um bombeamento desnecessário. Segundo estudo realizado pela Companhia Energética de Minas Gerais, CEMIG (1993), se a irrigação fosse utilizada de forma racional, aproximadamente 20% da água e 30% da energia consumida seriam economizadas; sendo 20% da energia economizadas devido à aplicação desnecessária da água e 10% devido ao redimensionamento e otimização dos equipamentos utilizados para a irrigação. Na seleção de sistemas de irrigação, é necessário o conhecimento da eficiência de cada método de aplicação de água. Eficiência de irrigação pode ser definida como a relação entre a quantidade de água requerida pela cultura e a quantidade total aplicada pelo sistema para suprir essa necessidade. Quanto menores as perdas de água causadas pelo escoamento superficial, evaporação, deriva e drenagem profunda, maior será a eficiência de irrigação de um sistema. Valores médios de eficiência de irrigação para os diferentes sistemas são apresentados no Quadro 2.



A implantação de um programa de manejo de irrigação requer conscientização, com visão integrada, tecnologia de ponta e operacionalidade, além de possibilitar a otimização do uso de insumos, aumento da produtividade, rentabilidade e ampliação da área irrigada em locais com limitação dos recursos hídricos. Ainda contribui para implantação de uma exploração sustentável, preservando o meio ambiente pela utilização adequada da água e energia, não promovendo percolação profunda, lixiviação de produtos químicos e contaminação do lençol freático. Neste ponto, torna-se importante conhecer a Lei no 9.433 de 08/01/97, que define a Nova Política Nacional de Recursos Hídricos. É importante frisar que implementar um programa de manejo significa, entre outras coisas, implantar um sistema de monitoramento, que pode ser via solo, clima, planta ou associação entre dois deles, estando permanentemente relacionada com o monitoramento climático (balanço hídrico), com medidas de ajuste, via determinação (mesmo esporádicas) da umidade do solo. O Modelo IRRIGA e IRRIPLUS para manejo da irrigação Para a determinação da necessidade hídrica em tempo real, com o objetivo de se realizar um correto manejo da irrigação, é necessário considerar vários fatores que interferem no processo. Para facilitar a decisão de quando e quanto irrigar, é desejável que se utilizem sistemas computacionais associados à estações agrometeorológicas, sendo mais adotado o uso de planilhas eletrônicas (de difícil configuração em especial quando são necessárias alterações nos parâmetros utilizados) ou softwares, especificamente desenvolvidos para esta finalidade. Para manejo de irrigação, também são utilizados outros processos que integram os fatores envolvidos no processo como os tensiômetros e o tanque classe “A”. Entretanto, eles apresentam alguns problemas operacionais, além de não poderem ser utilizados para outras finalidades (a utilização de software permite o planejamento de diversas atividades através de simulações e previsão de ocorrência de doenças). Para que a implantação de um projeto de irrigação atinja seus objetivos, é necessário, além de um projeto adequadamente dimensionado, manejo eficiente da irrigação e dos diversos fatores a ela relacionados, como: nutricionais, fitopatológicos, edáficos, climáticos e fitotécnicos. O conceito de manejo eficiente da irrigação é complexo e no seu sentido mais amplo relaciona tanto o aspecto do manejo da água como também o manejo do equipamento, com o objetivo de adequar a quantidade de água a ser aplicada e o momento certo desta aplicação. O manejo adequado da irrigação não pode ser considerado como uma etapa independente dentro do processo de produção agrícola, tendo por um lado, o compromisso com a produtividade da cultura explorada e por outro, o uso eficiente da água, promovendo a conservação do meio ambiente. A agricultura irrigada representa o maior consumidor de água dentre os diversos usuários finais deste recurso natural, chegando em muitos países a totalizar 80% do consumo. No Brasil, estima-se que metade da água consumida ocorra na agricultura irrigada. Estes números indicam que qualquer política ou trabalho relacionado ao manejo dos recursos hídricos deve considerar a irrigação como um componente fundamental. Dentro deste contexto e considerando a necessidade de uma utilização mais eficiente da água, desenvolveu-se um sistema informatizado, o IRRIGA, voltado para o monitoramento de áreas irrigadas, visando dar sustentabilidade à irrigação em áreas agrícolas, possibilitando um uso mais eficiente dos recursos hídricos e racionalizando o uso da água em lavouras irrigadas. O Irriga, cuja tela principal está apresentada na próxima figura, é um sistema de apoio à decisão na área da agricultura irrigada, com módulos voltados para o manejo do sistema de irrigação (Avalia), da água



(Manejo e Decisão), simulações de cenários como ferramenta de planejamento (Simula), da fertirrigação (NPK) e da rentabilidade da área irrigada (Lucro). No momento, os quatro primeiros sistemas já estão à disposição e outros dois em fase de elaboração, além de novas idéias que estão em fase de estudos. Figura – Tela principal do programa IRRIGA.

Desenvolvido no âmbito do GESAI (Grupo de Estudos e Soluções para Agricultura Irrigado) do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, coordenado pelo Prof. Everardo Chartuni Mantovani, o IRRIGA está inserido dentro de uma política de parceria e de solução para o grave problema associado à falta de manejo da irrigação em condições de campo. Incorpora uma visão técnica, sem perder de vista a operacionalidade necessária no dia-a-dia. O programa é parte de uma filosofia de trabalho que vem sendo desenvolvida nos últimos 10 anos, envolvendo uma solução efetiva para qualquer sistema de irrigação pressurizado, cultura, tamanho de área, região, solo, clima, topografia e outras fontes de variação, consistindo num agrupamento de ferramentas para o gerenciamento da irrigação. Desde que foi criado, o IRRIGA é atualizado anualmente. Em 2003, porém, ele ganhou uma nova versão com novo design e implementação de melhorias. Algumas características dos módulos do IRRIGA: Decisão Indica por parcela, a severidade do déficit de água no solo, a lâmina de irrigação e o tempo de irrigação em cada uma das parcelas do campo, por meio de uma escala de cores (azul, amarelo e vermelho). É de fácil acesso para ser utilizado no dia-a-dia pelo pessoal de campo ou escritório. Manejo Indica o déficit, momento, lâmina de irrigação e cerca de outras 50 variáveis, por meio de gráficos e relatórios padronizados ou personalizados. É mais indicado para técnicos visando analisar cada parcela de forma detalhada. Simula



Ferramenta de planejamento usada para a definição da lâmina de projeto, déficit hídrico, veranico, horas de irrigação, consumo de energia e uma infinidade de variáveis na forma de gráficos e relatórios. Dispõem de dados climáticos diários de mais de 500 estações meteorológicas de todo o Brasil, permitindo utilização de critérios de probabilidade de forma muito simples. Avalia Permite avaliação dos diversos sistemas de irrigação, possibilitando os cálculos de eficiência de irrigação por diversas metodologias (uniformidade e outras perdas). O IRRIGA já foi implantado em escala de produção em diversas propriedades do País, com diferentes culturas e características edafoclimáticas, em pequenas e grandes propriedades e diferentes sistemas de irrigação pressurizados, sendo, portanto, ajustável às mais diversas necessidades de uso. Maiores informações sobre o software e outros produtos e serviços prestados pelo GESAI podem ser obtidas no site www.irriga.com.br ou pelo e-mail [email protected]. No programa, antes de utilizar o sistema de manejo e simulação de irrigação, o usuário deve fornecer informações básicas sobre o sistema de produção (solo, água, cultura, sistema de irrigação). Com a de base de dados climáticos abrangendo todo território nacional, quando o usuário identifica a localidade onde está o cultivo, o sistema identifica as estações meteorológicas mais próximas, para que o usuário selecione uma ou mais estações para o cálculo da evapotranspiração. O IRRIGA utiliza o monitoramento do clima para o cálculo das necessidades hídricas da cultura, o que permite a definição do tempo de irrigação. Tal método foi selecionado pela praticidade e operacionalidade. Para correção de possíveis desvios ou erros nesta estimativa, o sistema permite ao usuário, a entrada de dados de umidade do solo. Considerações técnicas do Irriga O sistema IRRIGA permite auxílio à tomada de decisão em diversos níveis em uma propriedade rural, sendo especialmente indicada a sua utilização para manejo de irrigação. A estimativa do consumo de água (evapotranspiração) das culturas utilizando o software IRRIGA se baseia no modelo descrito pela Equação 6. ETc = ETo x Kc x Ks x Kl (6) em que : ETc = Evapotranspiração da cultura; ETo = Evapotranspiração de referência; Kc = Coeficiente de cultura; Ks = Coeficiente que depende da depleção da água no solo e Kl = Coeficiente de redução para irrigação localizada. A evapotranspiração da cultura (ETc) é parâmetro fundamental para a tomada de decisão no manejo de irrigação juntamente com outros parâmetros calculados pelo sistema IRRIGA e com a experiência do irrigante. A evapotranspiração de referência (ETo) padrão é o método Penman-Monteith parametrizado pela FAO para uma cultura hipotética e representa a demanda atmosférica, sendo que o sistema IRRIGA pode utilizar diferentes equações ajustadas aos parâmetros meteorológicos disponíveis. Os demais coeficientes de ajuste utilizados pelo modelo serão mais bem discutidos posteriormente. O Kc é o coeficiente que corrige e ajusta a ET para as condições da cultura. O valor do Kc é estabelecido em função da cultura, fase fenológica, do clima, manejo, estande de plantas (espaçamento, adensamento), entre outros. O método FAO divide a cultura em quatro fases, cada qual com um Kc específico, conforme se verifica no Quadro 3.



Na fase I, o Kc é definido principalmente pela evaporação na superfície do solo e continua influenciando na primeira parte da fase II, que é gradativamente substituída pela transpiração da cultura, aumentando de forma linear. Na fase III, a cobertura do solo atinge seu máximo e o Kc é definido pela transpiração da cultura. Na última fase IV, o Kc decresce linearmente até a colheita. A determinação da evapotranspiração da cultura dependerá da evapotranspiração de referência e de coeficientes de ajustes determinados experimentalmente. Dessa forma, a determinação da ETo é passo necessário para o cálculo da evapotranspiração da cultura. Quadro - Coeficiente da cultura (Kc) em função do estágio de desenvolvimento

Estágio de desenvolvimento

Caracterização do estádio

Kc

Inicial

Da germinação, até a cultura cobrir 10% da superfície do

terreno ou 10% a 15% do seu desenvolvimento vegetativo

0,2 a 1,0

Secundário ou de desenvolvimento

vegetativo

Do final do primeiro estádio, até a cultura cobrir de 70% a 80% da superfície do terreno ou atingir de 70% a 80% do

seu desenvolvimento vegetativo

Varia linearmente entre os valores no primeiro

e terceiro estádios

Intermediário ou de produção

Do final do segundo estádio, até o início da maturação,

também denominado estádio de produção

0,9 a 1,25

Final ou de maturação

Do início da maturação, até a colheita ou final da maturação.

Varia linearmente entre os valores do terceiro

estádio e 0,3 a 1,0 Fonte: Doorembus & Kassan (1979) A seguir, são apresentados valores de Kc para os diferentes estádios de desenvolvimento da planta (fruteira perene), recomendados pela FAO.

Kc inicial

Kc desenvolvimento

Kc final

0,45

0,75

0,64

Fonte: ALLEN, 1998



Quadro - Coeficiente da cultura (Kc), para algumas espécies vegetais, em função dos estádios de desenvolvimento e das condições climáticas (Doorenbos e Pruitt, 1977).

Quadro - Coeficiente da cultura (Kc), para algumas espécies vegetais, em função dos estágios de desenvolvimento e das condições climáticas (Doorenbos e Pruitt, 1977), continuação.



Quadro - Evapotranspiração de algumas culturas para classes de clima

Em irrigação localizada (gotejamento, microaspersão ou pivô do tipo LEPA), somente uma parte da superfície do solo é molhada, em conseqüência, a evaporação direta de água deste solo será menor e o efeito da alta freqüência de aplicação de água, mantendo o solo sempre próximo à capacidade de campo, favorece o aumento da transpiração. No balanço, supõe-se uma diminuição na evapotranspiração da cultura (ETc), cuja magnitude depende de várias características das partes transpirantes das plantas, como: massa foliar, superfície total das folhas, volume da copa, entre outras (Hernandez et al., 1987; Pizarro, 1987). Assim, em irrigação



localizada, é necessário fazer uma correção na evapotranspiração da cultura (ETc), determinada para os diferentes sistemas de irrigação. Numerosos procedimentos têm sido propostos para corrigir a ETc, devido ao efeito da localização. Entre eles, têm sido selecionados como mais práticos, aqueles que se baseiam na percentagem de área sombreada, que é definida como “a fração da superfície do solo sombreada pela cobertura vegetal ao meio-dia no solstício de verão, em relação à superfície total” (Pizarro, 1987). Assim, a correção devido à localização, consiste em multiplicar ETc por um coeficiente de localização, denominado de Kl, cujo valor depende da percentagem de área sombreada definida anteriormente. Um dos fatores importantes a considerar no cálculo de um projeto de irrigação localizada é a proporção da superfície ou volume de solo que deve ser umedecido em relação à superfície total ou ao volume de solo que pode estar ocupado pelas raízes. Essa proporção é designada percentagem de área molhada (Pw) (Keller e Karmeli, 1975). Diversos autores têm estudado a relação entre Kl e a percentagem de área sombreada ou molhada, obtendo as mais variadas equações. Na literatura, encontram-se várias equações propostas por diversos autores, sendo o programa IRRIGA, disponibiliza as de Keller (1978) (Equação 10) e Fereres (1981) (Equações 11, 12 e 13), citadas por Lopez et al. (1992). Keller Kl = P + 0,15(1− P) (10) Fereres Se, P ³ 65%® Kl = 1,0 (11) Se, 20% < P < 65%® Kl = 1,08667P + 0,2998889 (12) Se, P £ 20%® Kl = 1,94P + 0,1 (13) Em todas as equações, P representa o valor da percentagem de área sombreada ou molhada, em decimal, devendo sempre utilizar a que fornecer o maior valor. Apesar de não existirem resultados de pesquisas conclusivas, utilizam-se o métodos de Fereres para culturas com maior espaçamento (fruteiras como a goiabeira) e de Keller para culturas com maior densidade de plantio, como olerícolas e café adensado. Na determinação da percentagem de área molhada (Pw), há dois casos a considerar:

(i) quando se irriga uma faixa contínua do solo, o que é mais comum nos cultivos com menores espaçamentos entre plantas;

(ii) quando se irriga por árvore, ou seja, não se formará uma faixa molhada contínua, mas sim áreas molhadas distintas por árvore. Este processo é usado em cultivos com maiores espaçamentos entre covas, como frutas (Bernardo, 1996).

De acordo com Pizarro (1987), valores elevados de Pw aumentam a segurança do sistema, sobretudo em caso de avaria na instalação ou situações de extrema evapotranspiração, já que o volume de solo explorado pelas raízes permite a estas, extrair mais água do solo e resistir por mais tempo. Por outro lado, ao aumentar-se o Pw, aumenta-se também o custo de implantação do sistema. Enfim, pode-se dizer que quanto maior o intervalo entre irrigações, maior o risco no caso de um valor de Pw muito próximo do mínimo. A percentagem de área molhada depende do volume e da vazão em cada ponto de emissão, do espaçamento entre emissores e do tipo de solo que está sendo irrigado (Keller e Karmeli, 1975; Keller e Bliesner, 1990; Pizarro, 1987). Para efeito de dimensionamento, é necessário usar um valor mínimo absoluto, estabelecido para a percentagem de área molhada. Segundo Pizarro (1987), valores de Pw da ordem de 30 a 40% podem ser suficientes. Com valores menores, corre-se o risco de os mesmos serem insuficientes em relação ao



consumo de água pela planta. Acima desta faixa de valores, a situação é mais segura, porém o custo de implantação do sistema torna-se mais elevado. Keller e Bliesner (1990) aconselham para árvores, valores de Pw superiores a 20% em zonas com altas precipitações e solos de textura média a argilosa, onde a irrigação é aplicada durante os períodos de seca (geralmente curtos), e entre 33 e 50%, em zonas com baixas precipitações. Já San Juan (1988) afirma que é comprovado o aumento de produção quando se irriga mais de 50% do volume ocupado pelas raízes. Para plantios mais espaçados como é o caso de videiras e arbustos, Keller e Bliesner (1990), recomendam valores de Pw entre 33 e 67% e afirmam que em regiões com considerável suprimento de chuvas, valores menores que 33% são aceitáveis para solos de textura média a argilosa. Os mesmos autores consideram que valores de Pw superiores a 33% promovem um desenvolvimento satisfatório do sistema radicular das plantas. Exemplo de manejo de irrigação utilizando o IRRIGA (alternativamente o IRRIGAPLUS) Para o caso de culturas perenes com repetição de ciclo produtivo, como é o caso da canade-açúcar, da pastagem rotacionada e de culturas sujeitas a podas como a goiaba, a nova versão do IRRIGA possibilita, de forma iterativa, o acompanhamento, a determinação e o ajuste das necessidades hídricas das culturas, de acordo com o sistema de condução da lavoura. A planta da goiabeira destinada à produção de frutos para consumo in natura ou à industrialização deve apresentar uma copa adequada e funcional, que facilite os diversos tratos culturais necessários à obtenção de frutas com o padrão de qualidade que o mercado consumidor exige. Dessa forma, é indispensável que desde cedo, na fase da produção da muda, e principalmente após o plantio em local definitivo, sejam realizadas podas de formação para orientar a copa da goiabeira no sentido da arquitetura desejada e visando a frutificação. Quanto à época de poda, pode-se dizer que, havendo temperatura, luminosidade e irrigação, a goiabeira poderá ser podada em qualquer período do ano e é isso que tem ocorrido na maioria dos projetos de irrigação do Nordeste, que cultivam a goiabeira (Gonzaga Neto, 2001). Esta situação gera uma infinidade de fases fenológicas diferentes ao longo do ano. Uma poda implica em mudança de fase fenológica com demanda de evapotranspiração diferente. Estas informações devem ser fornecidas no cadastro de culturas. No cadastro da cultura, além de serem informardos os coeficientes de cultura, a duração, a profundidade do sistema radicular e a porcentagem da área sombreada de cada fase, devem-se informar também a próxima fase do ciclo, o número de repetições de ciclos para a cultura e se ocorre mudança de ciclo nesta fase, situação que corresponde à poda.



Figura – Tela de cadastro de cultura do programa IRRIGA para o exemplo de manejo de irrigação para a cultura da goiabeira

Para o programa ajustar a lâmina recomendada automaticamente, basta informar a data em que houve mudança de fase. Estas alterações podem ser feitas no cadastro simplificado, utilizando-se a ficha Ciclo.

Figura – Gráfico do kc das fases de cultura para a goiabeira



O IRRIGA oferece o recurso de visualização do gráfico do kc e da porcentagem da área sombreada, entre outros, ao longo do ciclo produtivo da goiabeira. Caso o valor adotado para kc para uma determinada fase não esteja adequado para as condições locais onde a cultura está implantada, é possível fazer ajustes do kc para mais ou para menos, de acordo com o déficit ou o excesso de água para a goiabeira, monitorado pela determinação periódica da umidade no solo. Para o IRRIGA, parcela é uma área irrigada que tem as mesmas características de solo, água, cultura e equipamento de irrigação. Confirmadas as informações, o programa está pronto para ser usado para manejar a irrigação. Para realizar o manejo completo, basta clicar no botão Manejo da barra de tarefas horizontal e o programa apresenta várias opções de gráficos e relatórios, com informações da umidade do solo. Para calcular o manejo simplificado pelo módulo Decisão, basta clicar sobre o botão Resultado na tela principal do programa e aparece um relatório como o da próxima figura, que indica por parcela e subparcela, o déficit e sua severidade em escala de cores, sendo que o azul indica umidade satisfatória, o amarelo requer irrigação imediata e o vermelho indica que a cultura está com problemas causados por déficit hídrico. Outras informações importantes também podem ser visualizadas.

Figura – Tela com o resultado do módulo decisão para diferentes culturas e severidade de déficit hídrico

Conclusões sobre o uso do IRRIGA Diante do exposto, pode-se verificar a importância de um bom programa de manejo da irrigação. Com um sistema bem manejado, pode-se reduzir o número de irrigações e economizar água, de acordo com as diferentes necessidades hídricas de cada fase da cultura a manejar. O manejo de irrigação utilizando o programa IRRIGA possibilita a obtenção de níveis satisfatórios de rendimento das fruteiras, como é o caso da goiabeira, e o uso racional de água, indicando as necessidades hídricas das culturas e minimizando a percolação de água além da camada de solo considerada, entre outros recursos disponíveis neste programa, para suporte à decisão num processo de cultivo sob irrigação.



13. Irrigação e fertirrigação

A Irrigação teve avanço considerável nas últimas décadas, tanto no que diz respeito ao aprimoramento de novos métodos, quanto no incremento de novas áreas irrigadas. Dentre as vantagens da irrigação está aquela que possibilita utilizar este sistema como meio condutor e distribuidor de produtos químicos, como fertilizantes, inseticidas, herbicidas, nematicidas, reguladores de crescimento, simultanamente com a água de irrigação, prática conhecida como quimigação. A fertirrigação é o mais eficiente meio de fertilização e combina dois fatores essenciais no crescimento e desenvolvimento das plantas: água e nutrientes. É definida como sendo a aplicação dos fertilizantes via água de irrigação. Sua introdução agrega vantagens como melhoria da eficiência e uniformidade de aplicação de adubo, desde que o sistema de irrigação também tenha boa uniformidade, possibilidade de redução na dosagem de nutrientes com a aplicação dos nutrientes no momento e na quantidade exatos requeridos pelas plantas, maior aproveitamento do equipamento de irrigação, menor compactação e redução dos danos físicos às plantas com a redução do tráfego de máquinas dentro da área, redução de contaminação do meio ambiente devido ao melhor aproveitamento dos nutrientes móveis no solo quando aplicados via irrigação localizada, diminuição da utilização de mão-de-obra, dentre outras. Inserida no contexto da agricultura sustentável, a fertirrigação é o sistema mais racional de aplicação de fertilizantes. A possibilidade de distribuir os nutrientes em cada fase do desenvolvimento fenológico permite sincronizar o suporte nutricional no solo com a exportação realizada pela planta. Na fertirrigação, tanto a irrigação quanto a fertilização afetam o comportamento do vegetal, podendo os ajustes em um dos fatores determinar limites impostos pelo outro. Para se obter o desempenho vegetativo e reprodutivo ideal nas plantas via fertirrigação, todos os fatores que contribuem para o incremento da irrigação-fertilização devem ser balanceados de modo que nenhum deles imponha limite significativo. Em contrapartida, há limitações ao emprego da fertirrigação, como a necessidade de conhecimentos técnicos dos adubos e cálculos das dosagens, treinamento de pessoal para manuseio dos adubos e injetores, danos ambientais com procedimentos inadequados, corrosão dos equipamentos de irrigação, toxidez ao agricultor, toxidade e queima das folhas das plantas, custo inicial elevado do sistema de irrigação e aumento das perdas de carga no sistema de irrigação. Alguns fatores devem ser considerados para se ter uma fertirrigação adequada, como seleção adequada dos adubos e o seu parcelamento, a nutrição e a classificação das plantas, o tipo de solo, a qualidade da água, o tipo de injetor, a sua posição e a taxa de injeção, o tempo, a quantidade e a uniformidade de aplicação dos produtos na água de irrigação. Deve ser observada a relação custo/benefício em função da adoção desta técnica. Levantamento de informações para planejamento da fertirrigação Dados gerais da propriedade e históricos Para o início do planejamento da fertirrigação, é fundamental a aquisição de todos os detalhes que possam ser fornecidos pelo proprietário ou pelo gerente agrícola da propriedade, como localização, área, identificação das culturas, localização das fontes de água e dados históricos de cultivos anteriores. Essas informações são de extrema importância para o técnico delinear a execução do projeto. Características químicas e físicas do solo



O conhecimento das condições químicas e físicas do solo, atuais e anteriores, orienta o engenheiro responsável sobre a evolução da estruturação do solo sob intensa prática agrícola e sua fertilidade. Com esta informação, é possível utilizar a fertirrigação para corrigir ou manter as condições atuais do solo, oferecendo ao cultivo, ambiente mais propício ao desenvolvimento. O processo de fertirrigação é complexo, por envolver aspectos físicos, químicos e, principalmente, biológicos (Carrijo et al., 1999). Portanto, é necessário entendimento dos componentes que envolvem o processo para o aproveitamento de todos os benefícios da prática da fertirrigação. Entre as análises requeridas para o solo, destaca-se a de fertilidade do solo, sendo que os fatores mais considerados são o pH, a condutividade elétrica, os teores de cálcio e magnésio trocáveis, a matéria orgânica e a CTC total. De grande importância para a definição do sistema de irrigação, são a adubação de base, o tamanho da cova e o manejo da irrigação e fertirrigação. Deve ser feita também a análise textural do solo, com a determinação dos teores de argila, areia e silte. A determinação da curva e retenção de água no solo e a densidade determinam a capacidade de armazenamento de água, importante para fins de projeto e manejo. Características químicas e biológicas da água de irrigação A avaliação da qualidade da água a ser utilizada na irrigação das culturas é indispensável e de primordial importância, sobretudo quando se trata de projetos de irrigação ou exploração das áreas em regiões áridas e semi-áridas, visto que, na falta de informações relevantes para a qualidade da água e o manejo adequado, essas áreas podem se tornar improdutivas devido à salinização e sodificação, causando enormes prejuízos sócio-econômicos (Gheyi et al., 1995). A qualidade da água influencia o processo de fertirrigação. A solubilidade dos fertilizantes altera-se em função de variações de pH e alguns nutrientes podem até se precipitar, quando combinados aos sais naturalmente presentes na água, exigindo controle da lâmina de irrigação e da concentração de nutrientes na calda de fertirrigação (Nielsen et al., 1995). A amostragem da água para fins de irrigação deve ser representativa e observar alguns detalhes: se a fonte é poço, a amostra deve ser coletada depois da bomba e 30 minutos após seu funcionamento; no caso de lagos, rios ou reservatórios, as amostras deverão ser coletadas próximas da sucção e abaixo da lâmina d’água. A qualidade das fontes de água está sujeita a variação sazonal. Portanto, deve ser analisada periodicamente (ao menos duas vezes no ano) (Campos, 2001). Para a goiaba, a condutividade elétrica tolerável na solução do solo é de até 2,1 dS/m e de até 1,5 dS/m na água. Acima destes valores, pode haver decréscimo na produtividade (Ayers e Westcot, 1991). Sistema de irrigação A implantação e manutenção corretas dos sistemas de irrigação são condições básicas para o adequado fornecimento de fertilizantes via água de irrigação, aliadas ao dimensionamento preciso e à uniformidade de aplicação de água, respeitando-se condições específicas para melhor aproveitamento dos sistemas, como textura, densidade, permeabilidade, pH e condutividade elétrica do solo. A desuniformidade no fornecimento de água resulta em enormes variações na quantidade aplicada de fertilizantes na área com menor vazão de água, colocando a uniformidade de aplicação de fertilizantes como dependente direta da correta e uniforme aplicação de água. Segundo Antunes & Bueno (2003), atualmente a fertirrigação é mais freqüentemente utilizada nos sistemas de irrigação localizada, como o gotejamento e microaspersão. A fertirrigação localizada é a que melhor distribui os adubos, contemplando maior número de raízes absorventes sob a copa, o que



não se obtém com quaisquer outros sistemas de aplicação, exceto o LEPA e o de área total sob pivô (Antunes et al., 2001). Quadro – Diferenças entre sistemas de irrigação com relação à aplicação de fertilizantes

Características Localizada Aspersão Superfície

Uso da água Maior eficiência Maior eficiência Menor eficiência

Freqüência de aplicação Maior Menor Menor

Distribuição de água Homogênea Homogênea (1) Não homogênea

Distribuição de adubo Próxima Às raízes Área total Varia na área Variações climáticas Menor limitação Maior limitação Maior limitação Qualidade da água Maior limitação Menor limitação Menor limitação

Solubilidade dos produtos

Maior limitação Menor limitação Menor limitação

Desenvolvimento das raízes

Restrito Sem restrição Sem restrição

Fonte: Villas Boas et al., 1999 (1) Sistema de pivô central Para uma adequada programação da fertirrigação, são necessárias informações técnicas como variedade utilizada, profundidade média do sistema radicular na condição de cultivo, data de plantio, espaçamento e densidade de plantio, duração total do ciclo produtivo, duração média das fases da cultura e períodos de maior exigência nutricional, porcentagem de área sombreada por fase de desenvolvimento da cultura, época ou data da colheita, taxa de absorção de macro e micronutrientes e potencial de produtividade. Todas essas observações são importantes para o planejamento da fertirrigação. Equipamentos utilizados para fertirrigação Para a correta utilização da fertirrigação, são necessários alguns equipamentos e acessórios que variam de acordo com o sistema de irrigação utilizado (Antunes et al., 2001). Para a escolha dos equipamentos, devem ser considerados o volume a ser aplicado, a capacidade, a precisão ou fidelidade de funcionamento, a forma de operação e a mobilidade do equipamento e a diluição dos fertilizantes. Os tanques de soluções fertilizantes podem ser de diversos materiais, considerando-se a característica não corrosiva destes. O tamanho e o formato são função da estratégia agronômica da produção, tamanho da área, da capacidade de injeção e da solubilidade do adubo utilizado. Pela Equação 14, determina-se a capacidade do tanque de fertilizantes: Vt = (Qp . qi . P) / (Ca . Q) (14) em que: Vt = capacidade do tanque, m3; Qp = quantidade de produto a ser colocado no tanque, g; qi = taxa de injeção do produto, m3/h; P = porcentagem do nutriente no adubo, %;



Ca = concentração desejada da solução na tubulação de irrigação, g/cm3, e Q = vazão do sistema de irrigação, m3/h. Os principais tipos de injetores de fertilizantes são os tanques pressurizados, o injetor Venturi, os dosificadores hidráulicos e as bombas de injeção direta. Tanques pressurizados são metálicos com tampas herméticas, que são conectados em dois pontos da tubulação principal do sistema de irrigação. Para haver injeção da solução fertilizante que está dentro do tanque é necessário que haja um diferencial de pressão entre o ponto de entrada da água do sistema no tanque, e o de saída da solução. A solução é incorporada na tubulação de descarga do sistema de irrigação através da segunda tubulação que sai do reservatório. Um registro de fechamento lento é instalado entre os pontos de entrada e saída das duas tubulações citadas, justamente para criar o diferencial de pressão, que permite o funcionamento do tanque pressurizado, que faz com que a água seja desviada em maior ou menor volume, para o interior do tanque. A tubulação de entrada conduz a água limpa para o tanque que contém a solução a ser aplicada e, após a diluição, ela passa a ser conduzida pela tubulação de saída e introduzida na tubulação principal do sistema de irrigação. São baratos, de fácil operação, porém com baixa uniformidade de aplicação do produto. Os injetores Venturi são peças plásticas ou metálicas, ocas, em forma de “T”, que possuem uma seção convergente gradual, seguida de um estrangulamento com grande constrição interna no diâmetro e de uma seção divergente gradual com o mesmo diâmetro da tubulação ao qual está conectado, instalados em “by-pass” com a tubulação principal. Seu princípio de funcionamento é baseado na pressão negativa causada pela mudança brusca de velocidade do fluxo de água ao atravessar a constrição, com a conseqüente sucção do fertilizante contido num reservatório aberto e incorporação na água de irrigação que passa pelo injetor. Seu custo é baixo, possui grande capacidade de injeção para pressões e vazões bem definidas, tem possibilidade de controle da taxa, usando-se apenas um registro, podendo ser usado para outros tipos de produtos na quimigação. É de fácil manutenção, mas pode sofrer variação na taxa de injeção do produto. As perdas de carga podem alcançar de 20 a 30% da pressão de serviço, sendo mais acentuadas, quando instalados em série na tubulação do sistema de irrigação, segundo Pinto (2001). Figura – Injetor tipo venturi e esquema de montagem

Dosificadores hidráulicos são sistemas complexos de material plástico ou de aço inox, tendo como principal vantagem o uso da energia hidráulica para seu acionamento (Figuras 18). Seu princípio de funcionamento é semelhante ao do carneiro hidráulico, ou seja, a pressão da rede aciona o movimento do eixo vertical que comprime um diafragma de borracha, para que ocorra a injeção do fertilizante. São mais precisos, têm alto preço e capacidade de injeção limitada.



Figura – Injetor de fertilizante com acionamento hidráulico para fertirrigação

As bombas de injeção direta são outra possibilidade para uso em fertirrigação têm boa precisão, podem ser de pistão ou diafragma. Necessitam de fonte auxiliar de energia para seu funcionamento. As de diafragma são confeccionadas com materiais resistentes à pressão. As de pistão podem ter um ou mais pistões acoplados em blocos metálicos que se movimentam impulsionados por meio de sistemas tipo bielas ou acoplados em roldanas. No início de cada ciclo, tem-se a abertura de uma válvula de aspiração que deixa passar para o interior da câmara um volume da solução proveniente de um reservatório. Quando o pistão executa o movimento em sentido contrário, a válvula de aspiração se fecha e a válvula propulsora se abre. O aumento da pressão no interior do cilindro provoca a abertura da válvula de descarga, que deixa passar o volume de solução anteriormente aspirada, e daí, esta solução passa a ser injetada na tubulação de irrigação. Estas bombas podem ter capacidade de injeção ilimitada, dependendo do seu tamanho. O custo é elevado e varia em função da taxa de injeção devido ao tamanho da bomba, podendo inviabilizar seu uso para pequenas áreas. Requerem materiais anticorrosivos e manutenção periódica. Figura 19 – Injetor de fertilizante tipo bomba hidráulica e esquema de instalação

O injetor tipo Pitot informado por em um tanque metálico semelhante ao tanque pressurizado, só que neste caso, o desvio de parte da água de irrigação para o interior do tanque se dá com o uso de dois Pitot inseridos no interior de um tubo que é acoplado à tubulação do sistema de irrigação. É necessário um registro instalado entre a tubulação de entrada e de saída da água, para criar o diferencial de pressão entre os dois pontos. No injetor tipo Pitot, leva-se em consideração o aumento de velocidade da água do tubo de entrada para fazer com que ela seja inserida no interior do reservatório contendo a solução a ser aplicada.



Para o correto manejo da fertirrigação, alguns acessórios como filtros são necessários. É recomendado que o injetor de fertilizantes seja instalado no sentido do fluxo de água, após o filtro de areia e antes dos filtros de discos ou tela. Também se pode fazer uso de misturadores da solução fertilizante, de medidores de vazão, de válvulas de abertura e fechamento automáticos, de manômetros e de sensores de pH e condutividade elétrica. Figura - Sistema de injeção de fertilizantes para fertirrigação com bomba de injeção e pá misturadora.

Principais fertilizantes utilizados em fertirrigação Características desejáveis Existem diferentes fontes de fertilizantes e cada produto deve ser escolhido em função do sistema de irrigação, da cultura, do tipo de solo, da solubilidade do produto e do seu custo. Os fertilizantes a serem utilizados em fertirrigação podem ser líquidos, comercializados em forma de solução pronta para aplicação, ou sólidos, que devem ser dissolvidos antes da aplicação e apresentar alta solubilidade, para evitar entupimentos nos emissores e diferenças na concentração aplicada. A pureza do fertilizante pode interferir na sua solubilidade em água, pois esta é calculada a partir de produtos puros e os valores tabelados devem ser aplicados apenas a fertilizantes com alto grau de pureza. Segundo Pinto (2001), os fertilizantes ricos em nitrogênio, potássio e micronutrientes são, na sua maioria, solúveis em água e não apresentam problemas de uso. Já os fosforados, por serem na sua maioria insolúveis em água e apresentarem disponibilidade lenta, quando aplicados no solo, são mais problemáticos para serem utilizados em fertirrigação. Embora existam alguns fertilizantes fosforados solúveis, como o fosfato de amônio, alguns apresentam perigo de serem utilizados em águas com elevado teor de cálcio, pois pode ocorrer precipitação, como fosfato de cálcio, que é insolúvel, levando a obstruções nas tubulações e emissores. Produtos contendo cálcio devem ser evitados por causa da precipitação, devendo restringir-se aos solos muito ácidos e com alto teor de sódio. A fonte de cálcio mais recomendada é o nitrato de cálcio, adubo mais solúvel em água. Como alternativa, pode-se usar o cloreto de cálcio. Alguns fertilizantes com concentração de cálcio superior a 6 meq/L podem precipitar-se no sistema de irrigação, assim como concentrações de bicarbonatos acima de 5 meq/L.



Quadro - Principais fertilizantes tradicionais utilizados na fertirrigação e suas características

Fertilizantes

N

(%)

P

(%)

K

(%)

Outros

nutrientes (%)

Solubilidade (g/L água 20°

C)

Índice parcial de salinidade

(%)

Índice de acidez/

basicidade

Nitrato de amônio

34 - - 28% CaO 1180 2,99 110

Nitrato de cálcio 14 - - 7% CaO 3% MgO

1020 4,41 -20

Nitrocálcio 27 - - 59% SO3 1000 - 26 Sulfato de amônio

20 - - - 710 3,25 110

Uréia 45 - - - 780 1,62 71 Nitrato de potássio

13 - 44 - 320 1,30 - 115

Nitrato de sódio 16 - - - 73 5,34 - Ácido fosfórico - 54 - - 46 - 110 MAP 9 48 - - 380 0,53 60 DAP 16 45 - - 700 0,56 88 KCl branco - 60 - Cl 40% 340 1,94 0 Sulfato de potássio

- - 48 16% S 110 0,96 0

Sulfato duplo K e S

- - 22 18% MgO; 22% S

290 - -

Ácido bórico - - - 18% B 63 - - Sulfato de zinco - - - 22% Zn 965 - - Fonte: Antunes et al., 2001 A alteração do pH da água pela solução fertilizante pode causar precipitado, sendo aconselhável manter esse pH entre 5,0 e 6,0, utilizando-se um peagâmetro para aferição. A aplicação de amônia anidra não é recomendada, devido à possibilidade de aumento dos níveis de pH da água de irrigação. Quando o pH for maior que 7,5, o Ca e o Mg podem se acumular nos filtros, nas tubulações e nos emissores, contribuindo para sua obstrução, principalmente quando o valor de saturação do carbonato de cálcio for maior que 0,5 e a concentração da solução for maior que 30 meq/L. Um dos problemas causados pela adoção da fertirrigação é a corrosão dos equipamentos do sistema de irrigação, sendo necessária a utilização de componentes plásticos ou inoxidáveis e cuidados na aplicação de fertilizantes ácidos. Quanto à uniformidade de aplicação de nutrientes, ela ocorrerá somente quando a uniformidade do sistema de irrigação for satisfatória. O parcelamento dos produtos na água da fertirrigação deverá ser maior nas regiões de chuva intensa e solos arenosos, para evitar perda do adubo pela lixiviação, trazendo maior eficiência e segurança na fertirrigação. Por serem utilizados produtos tóxicos na fertirrigação, cuidados especiais devem ser tomados para evitar a contaminação do meio ambiente. Caso haja uma parada imprevista no sistema de irrigação, a solução contida nos tubos pode retornar e parar na fonte de água, principalmente nos sistemas com injetores venturi ou quando a sucção da solução for feita através da própria tubulação de irrigação, casos



em que se trabalha com pressão negativa nos sistema de injeção. Dispositivos de segurança são imprescindíveis para evitar estes riscos, como registros e válvulas de controle. A possibilidade de automação, além de minimizar as perdas dos produtos e reduzir a mão-de-obra, evita o risco de contaminação do operador do sistema e melhora sua eficácia. Existem sistemas computadorizados que permitem que os produtos sejam aplicados separadamente de acordo com a necessidade das culturas, na época da demanda (Bauerle et al., citado por Pinto, 2001). Compatibilidade entre fertilizantes utilizados em fertirrigação A compatibilidade entre os adubos deve ser considerada visto que alguns íons são incompatíveis entre si. Utilizando-se misturas de compatibilidade desconhecida, deve-se proceder ao “teste da jarra”, misturando os fertilizantes em um recipiente de vidro, na proporção a ser utilizada e aguardar duas horas. O ânion sulfato é incompatível com o cálcio e os fosfatos, com o cálcio e o magnésio. Caso ocorra a formação de precipitados, há possibilidade de ocorrer entupimentos nos sistema de filtragem e nos emissores, como é o caso da aplicação de cálcio na água rica em bicarbonatos, que formam precipitados de gesso. A injeção do cloreto de potássio aumenta a salinidade da água de irrigação e pode causar problemas de intoxicação nas culturas. A mistura de sulfato de amônia reduz significativamente a solubilidade do fertilizante no tanque.

Quadro 8 – Grau de compatibilidade de alguns fertilizantes U NA SA NC NP CP SP SF QF S

M AF AS AN MA

P DAP

Uréia – U Nitrato de Amônio – NA

C

Sulfato de amônio – SA

C C

Nitrato de cálcio – NC

C C I

Nitrato de potássio – NP

C C C C

Cloreto de potássio – CP

C C C C C

Sulfato de potássio – SP

C C S I C S

Sulfato Fe, Zn, Cu, Mn – SF

C C C I C C S

Quelato Fe, Zn, Cu, Mn – QF

C C C S C C C C

Sulfato de magnésio – SM

C C C I C C S C C

Àcido fosfórico – AF

C C C C C C C I S C

Ácido C C C I C C S C C C C



sulfúrico – AS Ácido nítrico – AN

C C C C C C C C I C C C

MAP C C C I C C C C C C C C C DAP C C C I C C C C C C C C C C U NA SA NC NP CP SP SF QF S

M AF AS AN MA

P DAP

Fonte: Antunes et al., 2001 Manejo eficiente da fertirrigação A nutrição mineral pode afetar bastante o desenvolvimento da planta, sua produtividade e a qualidade de seus frutos.A aplicação eficiente de fertilizantes via água de irrigação deve seguir as recomendações de período de aplicação, freqüência, doses e fontes, assegurando, desta maneira, uma adequada disponibilidade de água e nutrientes na zona radicular da planta. A irrigação localizada, mais especificamente o gotejamento, tem uma influência marcante na cultura da goiabeira, por proporcionar uma elevada concentração das raízes num volume de solo relativamente inferior ao reservado para a planta, em comparação com os resultados obtidos para irrigação por aspersão ou sulco. Esse aspecto determina uma alta freqüência de irrigação, bemcomo a aplicação localizada e parcelada de fertilizantes ao longo do ciclo fenológico da goiabeira, o que proporciona maior eficiência de aproveitamento de fertilizantes, em comparação com os resultados conseguidos com a adubação convencional. Os procedimentos adequados à aplicação de fertilizantes via água de irrigação compreendem três etapas distintas. Durante a primeira etapa, deve-se pôr a funcionar, o sistema de irrigação, para equilibrar hidraulicamente, as sub-unidades, com cerca de ¼ do tempo total programado para a irrigação. Na segunda etapa, faz-se a injeção dos fertilizantes no sistema de irrigação por um período que corresponda a dois quartos do tempo total de irrigação. Na terceira etapa, o sistema de irrigação deverá continuar funcionando, para completar o tempo total de irrigação, lavar completamente o sistema de irrigação e carrear os fertilizantes da superfície para camadas profundas do solo. Algumas recomendações importantes sugeridas por Gonzaga Netto (2001) para a preparação e injeção dos fertilizantes: conhecer o volume do tanque de solubilização dos fertilizantes;

� Usar 75 % da solubilidade recomendada pelo fabricante; � Observar os graus de compatibilidade dos fertilizantes, para reduzir a possibilidade de formação

de precipitados; � Quantificar os fertilizantes a serem injetados de acordo com o planejamento da Fertirrigação por

unidade de rega; � Adicionar água ao tanque de dissolução, colocar o fertilizante e iniciar o processo de agitação

com pá motorizada ou rodo; � Desmanchar os torrões de fertilizantes remanescentes e prosseguir com a agitação; � Seguir as recomendações de cada fertilizante quanto ao tempo de agitação e repouso da solução; � Transferir a solução para o tanque de sucção, realizando uma pré-filtragem com uma peneira de

malha fina, sem agitar a solução; � Iniciar a injeção, provocando um gradiente de pressão de acordo com a vazão de injeção

requerida; � Não agitar a solução durante a injeção, para evitar que impurezas ou resíduos de fertilizantes

sejam injetados;



� Para uréia ou sulfato de amônio, recomendam-se 20 minutos de agitação e 10 minutos de repouso no tanque de dissolução;

� Para o cloreto de potássio, recomendam-se 20 minutos de agitação, quebrar os torrões, reiniciar o processo de agitação por mais 20 a 30 minutos, enquanto se procede à retirada da espuma gelatinosa sobrenadante;

� Para o MAP, recomendam-se 20 minutos de agitação, quebrar os torrões, reiniciar a agitação por mais 40 minutos e deixar em repouso, no mínimo, por seis horas. O ideal é preparar a solução um dia antes da aplicação;

� Para o nitrato de cálcio, devem-se seguir os mesmos procedimentos recomendados para o MAP, além de retirar o gel sobrenadante;

� Para os demais fertilizantes, à exceção dos líquidos, as maneiras de preparação das respectivas soluções deverão enquadrar-se num dos procedimentos descritos acima, com alguns ajustes.

A fertirrigação é o meio mais eficiente e racional de fertilização. Sua introdução agrega vantagens como melhoria da eficiência e uniformidade de aplicação atrelada à uniformidade do sistema de irrigação. Esta técnica pode proporcionar melhor desenvolvimento das goiabeiras e qualidade dos frutos, possibilitando aumento na competitividade do fruticultor. A aplicação eficiente de fertilizantes via água de irrigação deve seguir as recomendações de período de aplicação, freqüência, doses e fontes, assegurando desta maneira, uma adequada disponibilidade de água e nutrientes na zona radicular da planta. É importante fazer uma seleção adequada dos adubos em função de sua compatibilidade e solubilidade, definir o seu parcelamento em função das necessidades da planta e das características do solo e do clima e buscar informações sobre a nutrição e a classificação das plantas. A decisão sobre a adoção desta técnica, atendidos os requisitos ambientais, agronômicos e operacionais, deve satisfazer também a relação custo/benefício.



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Hino do Estado do Ceará

Poesia de Thomaz LopesMúsica de Alberto NepomucenoTerra do sol, do amor, terra da luz!Soa o clarim que tua glória conta!Terra, o teu nome a fama aos céus remontaEm clarão que seduz!Nome que brilha esplêndido luzeiroNos fulvos braços de ouro do cruzeiro!

Mudem-se em flor as pedras dos caminhos!Chuvas de prata rolem das estrelas...E despertando, deslumbrada, ao vê-lasRessoa a voz dos ninhos...Há de florar nas rosas e nos cravosRubros o sangue ardente dos escravos.Seja teu verbo a voz do coração,Verbo de paz e amor do Sul ao Norte!Ruja teu peito em luta contra a morte,Acordando a amplidão.Peito que deu alívio a quem sofriaE foi o sol iluminando o dia!

Tua jangada afoita enfune o pano!Vento feliz conduza a vela ousada!Que importa que no seu barco seja um nadaNa vastidão do oceano,Se à proa vão heróis e marinheirosE vão no peito corações guerreiros?

Se, nós te amamos, em aventuras e mágoas!Porque esse chão que embebe a água dos riosHá de florar em meses, nos estiosE bosques, pelas águas!Selvas e rios, serras e florestasBrotem no solo em rumorosas festas!Abra-se ao vento o teu pendão natalSobre as revoltas águas dos teus mares!E desfraldado diga aos céus e aos maresA vitória imortal!Que foi de sangue, em guerras leais e francas,E foi na paz da cor das hóstias brancas!

Hino Nacional

Ouviram do Ipiranga as margens plácidasDe um povo heróico o brado retumbante,E o sol da liberdade, em raios fúlgidos,Brilhou no céu da pátria nesse instante.

Se o penhor dessa igualdadeConseguimos conquistar com braço forte,Em teu seio, ó liberdade,Desafia o nosso peito a própria morte!

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, um sonho intenso, um raio vívidoDe amor e de esperança à terra desce,Se em teu formoso céu, risonho e límpido,A imagem do Cruzeiro resplandece.

Gigante pela própria natureza,És belo, és forte, impávido colosso,E o teu futuro espelha essa grandeza.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada,Brasil!

Deitado eternamente em berço esplêndido,Ao som do mar e à luz do céu profundo,Fulguras, ó Brasil, florão da América,Iluminado ao sol do Novo Mundo!

Do que a terra, mais garrida,Teus risonhos, lindos campos têm mais flores;"Nossos bosques têm mais vida","Nossa vida" no teu seio "mais amores."

Ó Pátria amada,Idolatrada,Salve! Salve!

Brasil, de amor eterno seja símboloO lábaro que ostentas estrelado,E diga o verde-louro dessa flâmula- "Paz no futuro e glória no passado."

Mas, se ergues da justiça a clava forte,Verás que um filho teu não foge à luta,Nem teme, quem te adora, a própria morte.

Terra adorada,Entre outras mil,És tu, Brasil,Ó Pátria amada!Dos filhos deste solo és mãe gentil,Pátria amada, Brasil!

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Agronegocio - Manejo de Solo e Agua PDF