Características Químicas do Solo

Características Químicas do Solo e Produção de Grandes Culturas

• Devido à magnitude de sua produção agrícola, sob demanda crescente nacional e internacional, e às características de baixa fertilidade natural dos solos, o Brasil tornou-se grande consumidor de fertilizantes. 

Contudo, a contar pela insuficiente produção interna e pelo crescimento inferior da indústria nacional de fertilizantes em relação ao aumento da demanda, o país continuará grande importador de fertilizantes no curto e médio prazos, sofrendo o peso negativo desta dependência em sua balança comercial. Em 1998, cerca de 15 milhões de toneladas de fertilizantes foram consumidas no país, sendo 50% de origem doméstica. A relação de troca entre produto agrícola e fertilizante era de 26 sacas tonelada-1 (sc t-1) para o milho e 16,9 sc t-1 para a soja. 

• Em 2008, o consumo passou de 22 milhões t, após o auge de 24 milhões t de 2007, sendo que a produção nacional cresceu 19% e chegou a 8,8 milhões t (39% do consumo). As importações aumentaram 84% e atingiram 13,6 milhões t (61% do consumo), com relação de troca 55% maior para a soja (26,3 sc t-1) e 90% maior para o milho (51 sc t-1) (ANDA, 2009).

Sendo os fertilizantes sintéticos, à exceção da fixação biológica de N2 para a soja, as fontes padrão de nutrientes para as grandes culturas no Brasil, a elevação de seus custos a patamares cada vez maiores pode inviabilizar a agricultura de menor escala, ainda mais se a descapitalização e o despreparo mercadológico do produtor familiar forem mantidos.

• Para diminuir tal dependência, que pesa sobre produtores e sobre a balança comercial do país, a pesquisa agrícola nacional está desenvolvendo e incentivando o uso de fontes alternativas de nutrientes. Algumas destas fontes são compostas de materiais orgânicos bem conhecidos, como estercos e restos vegetais, que podem desempenhar papel relevante no fornecimento de nutrientes aos cultivos. Depois de fermentadas e decompostas, tais fontes dão origem a compostos orgânicos e biofertilizantes, apresentando como vantagens a produção local descentralizada, o menor custo e a maior compatibilidade com as atuais necessidades de sustentabilidade e geração de alimentos mais saudáveis.

Também está sendo pesquisado e incentivado o uso de pós de rochas como fontes de nutrientes, técnica denominada de rochagem ou remineralização natural dos solos. Apesar de ser uma prática antiga, o Brasil passou a estudar o assunto de maneira sistemática somente há poucos anos, e parte deste interesse se deu pelo avanço dos sistemas orgânicos de agricultura. Os primeiros regulamentos sobre agricultura orgânica no país, a Instrução Normativa 07, de 17 de maio de 1999 (Diário Oficial da União, 1999) e a Lei 10.831, de dezembro de 2003 (BRASIL, 1980), relacionam o pó de rocha entre os insumos permitidos. 

• Outro incentivo ao uso de rochas e minerais foi o Plano Nacional de Fertilizantes, nascido da crise causada pela elevação de preços dos fertilizantes em 2007-2008, com o objetivo de aumentar o uso de resíduos passíveis de emprego na agricultura, visando diminuir a dependência externa em relação aos fertilizantes.

Neste cenário, encontram-se em uso pelos agricultores, atualmente, diversas práticas de adubação com pós de rocha e fontes orgânicas, experimentando recursos naturais locais em sistemas produtivos com viés sustentável, mas sem indícios formais que comprovem sua eficácia, sendo necessários estudos que dêem respaldo científico.

A Agricultura Moderna: seus benefícios e seus problemas:

• A agricultura é uma atividade que ocupa grande área e provoca diversas modificações no meio ambiente. Antes do século XIX, os agricultores produziam a maioria dos alimentos do mundo de forma orgânica, usando esterco, com força humana e animal - cavalos nos Estados Unidos e bois na Ásia (White, 1970). Portanto, os cultivos eram executados de maneira mais integrada ao meio ambiente.

Conforme Altieri (1995), os índices produtivos dessa agricultura dependiam da reciclagem de materiais orgânicos, de mecanismos de controle biológico e da precipitação pluviométrica. As produtividades eram modestas, mas estáveis, sendo resguardadas por rotação de culturas e pouco afetadas por grandes frustrações de safra devido a infestações de pragas, doenças ou estresses climáticos. O nitrogênio (N2) advinha da rotação entre culturas principais e leguminosas.

• No entanto, em meados do século XIX a Inglaterra já havia começado a fabricar o fertilizante superfosfato, e aproximadamente no mesmo período o químico alemão Fritz Haber desenvolveu o processo de síntese de amônia, que levou à fabricação de fertilizantes nitrogenados na Europa e nos Estados Unidos, os quais se tornariam necessários em grandes quantidades para se obter o benefício da descoberta de híbridos de milho de alta produtividade (Prasad, 2005; Collings, 1955, citado por Alvarez et al., 1979).

Após a II Guerra Mundial, houve a necessidade de aumentar rapidamente a produção de alimentos, sobretudo nos países mais pobres e populosos, o que provocou uma grande mudança na forma de trabalho dos agricultores. 

• Em 1944, o americano Norman Borlaug, descrito como pai do movimento agrícola chamado “Revolução Verde”, foi responsável pelo lançamento de variedades de trigo e pelo desenvolvimento e aplicação de técnicas que revolucionaram a produtividade do próprio trigo e de outras culturas no México, na Índia e no Paquistão (Mellado, 2009). 

Esta modernização da agricultura fez surgir o que se conhece por sistema convencional de cultivo, baseado em monocultivos, com revolvimento do solo, uso intensivo de máquinas, implementos, agroquímicos e fertilizantes sintéticos solúveis de rápida disponibilização dos nutrientes para as plantas (Altieri, 2002).

• Para Altieri (2000), o aumento dos monocultivos e décadas de políticas governamentais de incentivo às commodities agrícolas resultaram na situação atual de um número menor de propriedades agrícolas, cada vez maiores em área, mais especializadas e dependentes de uso intensivo de capital.

Prasad (2005), citando dados da Organização das Nações Unidas (ONU), demonstra o aumento da população mundial de 2,5 bilhões em 1950 para 6 bilhões de pessoas no ano 2000, discutindo que os avanços conseguidos com a “revolução verde” foram de grande importância para a diminuição da fome no mundo, mas que suas consequências foram a quebra na ligação entre agricultura e ecologia, uma vez que princípios ecológicos passaram a ser ignorados e eliminados do sistema produtivo massificado. 

• Segundo Araújo (2006), diversos problemas começaram a acumular-se após um determinado tempo utilizando as técnicas da agricultura moderna, colocando em risco a segurança alimentar global nos dias atuais.

Entre os impactos ambientais negativos, a eutrofização das águas causada, principalmente, pelo uso inadequado de N e P é um dos problemas mais estudados (Cantarella, 2007). Europa, EUA e Índia reconheceram que o uso intensivo de fertilizantes nitrogenados causa enriquecimento de nitrato nas águas de subsolo, rios e estuários, além de liberar amônia e óxidos de nitrogênio para a atmosfera, que causam a chuva ácida e a redução da camada de ozônio (Prasad, 2005).

• Observou-se, também, que os fertilizantes químicos consomem muita energia no processo de fabricação (Isherwood, 1999), têm efeito passageiro no solo, em função de sua alta solubilidade (Brandenburg, 1999), e podem acidificar os solos, principalmente no caso das fontes nitrogenadas (Luchese et al., 2002).

Segundo Gliessman (2000), o sistema moderno de cultivo causou desequilíbrios nos agroecossistemas, inclusive em alguns casos levou à degradação dos solos, que ao perderem sua fertilidade põem em risco a sustentabilidade da produção. Varela e Santana (2009), em estudo a respeito dos aspectos econômicos da produção, dos riscos nos sistemas agroflorestais e nos sistemas tradicionais de produção agrícola, mostram que os modelos de monocultura predominantes no Brasil a partir do final da década de 70 passaram a apresentar instabilidade de produção, devido a problemas fitossanitários e quebras de safra, e também devido a questões de custos e de preço de mercado, o que desorganizou a produção e desestimulou os agricultores.

Fertilizantes:

• Segundo a legislação brasileira, fertilizante é um produto mineral ou orgânico, natural ou sintético, fornecedor de um ou mais nutrientes vegetais, sendo: fertilizantes minerais – constituídos de compostos inorgânicos e, também, aqueles constituídos de compostos orgânicos sintéticos ou artificiais, como a uréia (CO(NH2)2); fertilizantes orgânicos – constituídos de compostos orgânicos de origem natural, vegetal ou animal; e fertilizantes organo-minerais - resultantes da mistura de fertilizantes orgânicos e minerais, cujo objetivo é enriquecer os materiais orgânicos de nutrientes vegetais (BRASIL, 1980).

O Brasil é o quarto maior consumidor mundial de fertilizantes. Como N, P, K e S são insumos essenciais à sua formulação, e estes por sua vez são derivados do gás natural ou extraídos de minas espalhadas pelo mundo todo, seus custos são vinculados ao preço do petróleo e/ou são cotados no mercado internacional. Como a produção destas matérias-primas tem pequena expressão no mercado nacional, o Brasil sofre os efeitos diretos dos aumentos de preço em sua balança comercial e nos preços internos dos alimentos (SBCS, 2010).

• De acordo com Daher (2008), a agricultura brasileira está altamente dependente dos fertilizantes e de seu mercado internacional, oligopolizado em setores como o do cloreto de potássio e comoditizado em situações como a do fosfato diamônico, o que torna o país vulnerável neste aspecto. Conforme Lima e Sampaio (2010), que compilaram dados do Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), a dependência atual do país em relação a NPK importado é de 69% em média, sendo 90% para o potássio, 73% para o nitrogênio e 49% para o fósforo.

Recentemente a China e a Índia, os dois maiores consumidores de fertilizantes e detentores de quase 50% da população mundial, passaram a incorporar novos fatores à difícil equação de produção de alimentos no mundo. Com a melhoria de renda das populações desses países, a demanda por alimentos na Ásia aumentou, fato que, juntamente com os programas de substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis no mundo todo, tem elevado o consumo internacional de fertilizantes, resultando em considerável alta dos preços nos últimos anos (FAO, 2011), o que torna cada vez mais difícil a produção agrícola estritamente dependente dos fertilizantes minerais sintéticos.

Características Químicas do Solo e Produção de Grandes Culturas

Biofertilizantes

 Fontes alternativas de nutrientes para a agricultura:

• Segundo a Lei 6.894 (BRASIL, 1980), biofertilizante é o produto que contém princípios ativos capazes de atuar, direta ou indiretamente, sobre todas as partes das plantas cultivadas, elevando sua produtividade, sem ter em conta seu valor hormonal ou estimulante. Na prática, biofertilizante é normalmente um composto orgânico que tem, além dos nutrientes, organismos vivos, podendo servir de inoculante destes nas plantas. Biofertilizantes resultam da biodigestão de compostos orgânicos de origem animal e vegetal, e em seu conteúdo são encontradas células vivas ou latentes de microorganismos e quelatos organominerais (Medeiros e Lopes, 2006). 

De acordo com Araújo (2006), os biofertilizantes resultam em melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo, dependendo da forma e quantidade utilizada.

• A importância do biofertilizante, como fertilizante, está na diversidade dos nutrientes minerais quelatizados e disponibilizados pela atividade biológica, bem como na função de ativador enzimático do metabolismo vegetal (Lagreid et al., 1999; Prates e Medeiros, 1999). 

Apesar do teor de nutrientes dos biofertilizantes, contendo apenas 10 ou 20% dos nutrientes encontrados nos fertilizantes químicos existentes, os adubos orgânicos são de fundamental importância para agricultura, visto que atuam nos mecanismos físicos e biológicos do solo (Yamada, 1995).

• Não existe fórmula padrão para produção de biofertilizantes, que podem ser elaborados com qualquer tipo de matéria orgânica fresca (fonte de organismos fermentadores). Embora seja possível usar somente restos vegetais, na maioria das vezes são utilizados estercos, sendo o esterco bovino o que fermenta mais facilmente e vem inoculado com bactérias decompositoras muito eficientes. 

Outros compostos podem ser adicionados, como cinzas, fosfato natural, farinha de osso, pó de rocha ou alguns micro elementos que, depois de fermentados juntamente com o esterco, poderão ser utilizados pelas plantas (EMBRAPA, 2006a).

• Os biofertilizantes têm sido utilizados por pequenos produtores em função principalmente do seu baixo custo e da facilidade com que estes podem ser produzidos na propriedade e pela sua ação nutricional (Chaboussou, 1987). 

Segundo Medeiros (2000), o uso de biofertilizantes gera economia de insumos importados, promove melhorias no saneamento ambiental, diminui a degradação do solo, o descarte de resíduos e a emissão de gases do efeito estufa pela propriedade.

• Segundo Santos (2008), em decorrência da crescente procura por novas tecnologias de produção, os biofertilizantes se tornaram alternativas viáveis para os pequenos produtores rurais, pois representam redução de custos e são acessíveis às suas condições técnico-econômicas.

Supermagro:

• Segundo Silva e Carvalho (2000) o biofertilizante denominado supermagro foi desenvolvido por Delvino Magro no ano de 1994, no centro de Agricultura Ecológica Ipê, no Rio Grande do Sul. Composto por água, esterco de gado, ácido bórico, cloreto de cálcio, molibdato de sódio, sulfato de cobalto, sulfato de cobre, sulfato ferroso, sulfato de magnésio, sulfato de manganês, sulfato de zinco, açúcar mascavo, calcário calcítico, farinha de osso, fígado moído, fosfato de araxá, leite ou soro de leite e sangue de boi, porco ou galinha, é utilizado para aplicação foliar com sucesso em culturas como maçã, pêssego, uva, tomate, batata e hortaliças em geral.

Segundo dados da EMBRAPA (2006a), o uso do biofertilizante supermagro tem como objetivo complementar a adubação via solo, pois fornece assim micronutrientes essenciais ao metabolismo, ao crescimento e à produção das plantas. 

• O biofertilizante supermagro também tem atuado como defensivo natural por ser meio de crescimento de bactérias benéficas, geralmente o Bacillus subtilis, que inibe o crescimento de fungos e bactérias causadores de doenças nas plantas, e é também responsável por aumentar a resistência das plantas contra insetos e ácaros.

Silva (2000), citado por Mangnabosco (2010), avaliou a resposta do maracujazeiro-amarelo em relação à aplicação de biofertilizante supermagro no solo, e o biofertilizante diluído em água na proporção de 1:1 apresentou efeitos positivos em relação ao diâmetro caulinar e à massa média dos frutos de maracujá.

Adubo da Independência e uréia líquida:

• Segundo Kokuszka (2005), o adubo da independência é assim denominado devido à liberdade que cada agricultor tem de pesquisar e adaptar os ingredientes de acordo com aquilo que existe em sua propriedade, sendo um produto de grande aceitação na agricultura familiar devido ao fato de que, após seu preparo, torna-se um adubo granulado de fácil aplicação em semeadoras à tração animal. Outra vantagem é o seu custo de produção, que no Estado do Paraná pode chegar a aproximadamente 10% do custo da tonelada dos adubos sintéticos.

Ainda segundo Kokuszka (2005), houve aumento na produção deste adubo na região Centro-Sul do Paraná devido a resultados positivos em experiências realizadas por organizações como o Instituto EQUIPE e Assessoria e Serviços a Projetos em Agricultura Alternativa (AS-PTA), em áreas de cultivo de milho, batata, tomate e feijão adubados com o adubo da independência e complemento com caldas agroecológicas.

• Segundo Bianchini (2006), a utilização de adubação verde juntamente com adubo da independência na cultura do milho não diferiu estatisticamente dos tratamentos convencionais com NPK. Oliveira et al. (2007), utilizando adubação verde e adubo da independência na cultura do feijão, obtiveram rendimento 20% inferior quando comparado com os resultados da adubação convencional, mas apontam para a vantagem do sistema agroecológico devido ao menor custo, benefício ambiental e menor descapitalização dos agricultores.

Ramos et al. (2009) relataram ganho em produtividade na cultura do sorgo com a utilização do adubo da independência. Almeida et al. (2007) relatam que houve aporte de nutrientes significativo para as culturas subsequentes às do milho e feijão, nas quais foi utilizado o adubo da independência e a adubação verde. A uréia líquida, segundo Chaboussou (1995), é uma mistura de esterco e urina bovina, diluídos e fermentados, sendo este biofertilizante utilizado para adubação foliar.

• Conhecido alternativamente como nitrogênio ecológico, pode também ser formulado misturando-se esterco bovino (base) com esterco de galinha poedeira e açúcar mascavo, o qual serve para melhor desenvolvimento da flora bacteriana, enquanto o esterco de galinha serve para aumentar o teor de nitrogênio no biofertilizante (EMBRAPA, 2006).

Rochagem:

• Rochagem é o termo utilizado para definir as práticas de aplicação no solo dos pós de rochas ricos em minerais, como o pó de basalto, o qual contém, em seus minerais, cálcio, magnésio, potássio e fósforo, além de todos os micronutrientes essenciais, motivo pelo qual pode levar à remineralização de solos muito intemperizados (Leonardos et al., 2000).

A técnica de rochagem pode ser entendida como fertilização inteligente, uma vez que parte do pressuposto que a dissolução mais lenta dos nutrientes assegura níveis de produtividade e de fertilidade dos solos por períodos mais longos. Desta forma, o uso de subprodutos gerados pelo setor mineral estaria tendo um uso mais nobre (Theodoro et al., 2010).

• De fato, defende-se que as rochas e materiais derivados das mesmas, desde as basálticas e andesíticas até as fosfatadas e seus resíduos, deveriam ser utilizadas para remineralizar os solos (Fyfe et al., 2006). Porém, pós de rochas são tratados como descarte em várias regiões do Brasil, e poderiam constituir-se numa boa opção de reposição gradual e de longo prazo dos nutrientes dos solos.

Para Melamed et al. (2007), a utilização de pó de rocha promove, entre outros benefícios, o aumento da capacidade de troca de cátions (CTC) dos solos, devido à formação de novos minerais de argila durante seu processo de alteração.

• Segundo Melamed e Gaspar (2005), o emprego do modelo de remineralização do solo, com o uso de pó de rocha, constitui-se numa alternativa viável em termos econômicos e ecológicos, devido ao baixo custo do processo de beneficiamento, que envolve apenas moagem das rochas usadas na composição do produto. 

Além disso, a elevada demanda da agricultura brasileira por fertilizantes, a qual não consegue ser atendida pela indústria nacional, poderá ser atendida pelo uso de produto obtido a partir do beneficiamento simples de matérias primas de ampla distribuição geográfica, diminuindo-se os gastos com importação, os desequilíbrios da balança comercial brasileira e ampliando as alternativas para o mercado consumidor.

• Segundo Van Straaten (2006), existem diversas vantagens com a aplicação de pó de rocha como proporcionar macro e micronutrientes não disponíveis em fertilizantes químicos solúveis fornecedores de NPK, propriedades químicas favoráveis para elevar o pH dos solos, são adubos de liberação lenta nos solos ácidos empobrecidos de nutrientes, sua aplicação tem baixo impacto ambiental, muitas vezes são localmente disponíveis, alguns deles como resíduo de pedreiras, minas ou de outras operações industrias de mineração, possuem custo baixo para utilização e podem aumentar a fertilidade do solo em longo prazo.

Ainda segundo Van Straaten (2006), como desvantagem da rochagem pode-se citar o fato de alguns materiais possuírem baixas concentrações de nutrientes e baixa solubilidade, características que podem afetar negativamente a eficácia agronômica das culturas no curto prazo, especialmente em condições de clima temperado. 

• Também os adubos de rocha ricos em silicatos contêm grandes quantidades de elementos não essenciais e minerais, como por exemplo o quartzo. Para ser agronomicamente eficaz, a taxa de aplicação é comumente no intervalo de várias toneladas por hectare, tornando onerosa a aplicação. Além disso, a produção de adubos de rocha requer entradas de alta energia no sistema para esmagar e triturar. Ainda seu valor está atrelado à disposição de minas ou pedreiras na região de aplicação para não ter os valores do frete como limitante (Van Straaten, 2002).

Solos tropicais têm, inerentemente, baixa fertilidade natural, pois foram expostos a longos períodos de intemperismo, o que resulta em solos altamente empobrecidos em nutrientes, com pouca matéria orgânica, baixa capacidade de troca catiônica e baixa fertilidade. Este tipo de situação é comum nos solos brasileiros e contribui para a baixa sustentabilidade das práticas agrícolas no Brasil (Theodoro e Leonardos, 2006).

• De acordo com Campanhola (1995) a perda de nutrientes no Brasil tem custo médio direto de US$ 242 milhões por ano, e que o custo anual indireto relacionado com o uso de agroquímicos tóxicos é maior que US$ 12 bilhões, incluindo danos de saúde pública, água e contaminação dos solos, resistência de pragas etc. Esse tipo de dado bem ilustra a busca de alternativa de agricultura, em especial para os agricultores familiares, cuja estratégia de produção baseia-se em recursos de terras em vez de ofertas de mercado.

Para reverter tais cenários que ameaçam o meio ambiente e o sistema social em que a agricultura está implantada, conseguir um rumo com a adoção de tecnologias baseadas em princípios sustentáveis agro-ecológicos é imperativo. Melhoria da produtividade, realização da fertilidade do solo de longo prazo e ganhos socio-culturais ajudariam hipoteticamente a divulgar a prática entre agricultores familiares (Leonardos et al., 1976).

• Fertilização com rochas podem também tornar-se uma solução econômica e ambiental vantajosa para a fertilização de solos do Brasil. Não exige ataques químicos e processos de concentração; em muitas vezes estão pronto para o uso e os custos de produção são mínimos (extração e custos de esmagamento quando necessário, não excedem US$ 10 por tonelada). 

Quando considerado um resíduo disponível em minas extrativas locais ou de rejeitos das atividades de mineração, ele pode ser até mesmo gratuito (Leonardos et al., 2000).

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