1 PRÁTICAS AGRÍCOLAS BENÉFICAS PARA O SOLO Prof. Dr. Ademir Sérgio Ferreira de Araújo Existe uma variedade de práticas agrícolas que promovem a melhoria da qualidade do solo. Essas práticas devem ser realizadas por longos períodos com o objetivo de aumentar a fertilidade e atividade biológica dos solos, dar condições adequadas para o desenvolvimento das plantas, manter o conteúdo de água, nutrientes e suprimir doenças. Rotação de culturas A rotação de culturas é a alternância de espécies vegetais na mesma estação numa determinada área, observando-se um período mínimo sem o cultivo desta espécie na mesma área (Calegari, 2002). A rotação de culturas é uma prática importante para aumentar o conteúdo de matéria orgânica, melhorar a fertilidade e a produtividade do solo. A quantidade de resíduos vegetais provenientes desta prática varia largamente, dependendo da cultura e da forma da colheita. Para o sucesso da rotação de culturas, deve-se levar em consideração alguns aspectos importantes, tais como: a) seleção criteriosa das espécies, de acordo com as condições edafoclimáticas da região; b) monitoramento das condições do solo ao longo dos anos que possibilitem a decomposição da palhada gerada pelas culturas; c) Realização de consórcios entre gramíneas e leguminosas visando proporcionar um efeito melhorador das características físicas do solo, devido a incorporação de resíduos de diferentes relações carbono/nitrogênio (C/N). Com o uso do consórcio entre gramíneas e leguminosas normalmente não ocorre imobilização de nitrogênio e a mineralização favorecerá a disponibilidade e a absorção deste nutriente pelas plantas (Calegari, 2002). A prática da rotação traz benefícios para a qualidade química e biológica do solo. A sua utilização contribui para o aumento da produtividade das culturas, além da redução de infestação de ervas daninhas no solo. Outro benefício importante da rotação é a diminuição de patógenos do solo e de hospedeiros de pragas nos cultivos subsequentes.
2 A cobertura vegetal proporcionada pela rotação tem efeito direto sobre a erosão. Segundo Heath et al. (1976), áreas agrícolas com monocultura têm taxas de erosão 100 vezes maiores do que áreas com rotação gramínea/leguminosa. Este efeito sobre a erosão é devido a redução do impacto das gotas de chuvas e consequentemente as perdas de solos por escorrimento superficial. O sistema radicular das diversas culturas exploram diferentes profundidades, aumentando a porosidade e promovendo uma maior agregação de partículas e menor compactação do solo. Além disso, o sistema de rotação promove um aumento na taxa de infiltração de água no solo (Schnitzer, 1991). Em relação à matéria orgânica, a rotação proporciona um aumento na biomassa vegetal e microbiana, favorecendo uma maior mineralização dos nutrientes no solo. Magdoff (1993) relata que a utilização desta prática incrementa a atividade biológica do solo, com aumento proporcional dos processo bioquímicos do ciclo de nutrientes. Adicionalmente, ocorre uma maior diversidade de organismos presentes (bactérias, fungo, actinomicetos, protozoários, leveduras, minhocas). Bayer et al, (2003) observaram que a inclusão de espécies leguminosas para cobertura de solo em sistemas de rotação de culturas aumentou os estoques de carbono orgânico (CO) e nitrogênio total (NT) no solo (Figura 1). No sistema cultivado com milho (M), sem plantas de cobertura, os estoques de CO e NT foram 50,6 e 3,98 Mg.ha -1, respectivamente. Os estoques de CO no sistema M + Mucuna cinza foram de 61,7 Mg.ha -1, enquanto os sistemas com feijão de porco e soja preta apresentaram estoques de 54,12 e 54,76 Mg.ha -1, respectivamente. Em relação ao NT, os sistema M + Mucuna cinza e M + feijão de porco apresentaram estoques de 5,09 e 5,10 Mg.ha -1,respectivamente. Já o sistema com soja preta apresentou estoque de 4,74 Mg.ha -1. Os mesmos autores observaram que o aumento da matéria orgânica no solo, pela adoção de sistemas conservacionistas de manejo, teve reflexos positivos na capacidade de troca de cátions. Adubação orgânica A adubação orgânica é uma prática recomendada para a melhoria da qualidade do solo. Os compostos e os estercos são os principais adubos orgânicos utilizados, sendo considerados excelentes resíduos para a melhoria da fertilidade, devendo ser incluídos no manejo do solo em sistemas orgânicos.
3 A decomposição da matéria orgânica adicionada ao solo proporciona a liberação lenta dos nutrientes, principalmente micronutrientes, para as plantas. Segundo Chaboussou (1999) a importância dos micronutrientes na fisiologia da planta, principalmente na proteossíntese, é uma das razões pela qual a adubação orgânica estimula a resistência das plantas às pragas e doenças. Em relação ao nitrogênio presente nos resíduos orgânicos, ocorre uma transformação deste nutriente, pelos microrganismos do solo, em formas prontamente disponíveis para a absorção das plantas. Outros nutrientes, notadamente o fósforo, potássio, cálcio e magnésio são liberados continuamente e contribuem para a formação de um depósito desses elementos no solo. Santos et al. (2001) estudaram o efeito da adubação orgânica no solo e observaram que a sua mineralização aumentou os teores de bases trocáveis, teor de fósforo e a capacidade de troca de cátions. Além disso, ocorreu uma liberação contínua de nitrogênio, ajustando-se melhor às necessidades da planta que o fornecimento de adubos solúveis. O fornecimento mais equilibrado de nutriente, proporcionado pela matéria orgânica, pode ter efeito benéfico na resistência das plantas. A matéria orgânica além de fornecer nutrientes para as plantas apresenta outras vantagens no aumento do volume de espaços poroso no solo e melhor agregação de partículas.
4 Figura 1 Estoques de carbono orgânico e nitrogênio total na camada de 0-20 cm de um solo sob diferentes sistemas de cultura (Milho, M + Feijão de porco, M + Mucuna cinza, M + Soja preta), durante cinco anos. Bayer et al. (2003) O composto é um adubo orgânico oriundo da mistura de restos vegetais, estercos e outros materiais orgânicos que passam por um processo de decomposição aeróbia. Os compostos liberam nitrogênio e outros nutrientes, atuando como condicionadores das propriedades físicas, físico-químicas e biológicas do solo. O alto conteúdo de matéria orgânica presente no composto aumenta a atividade biológica e a produção de enzimas (fosfatase, urease, protease), além de trazer benefícios na diminuição da densidade do solo, prevenção da erosão e também na supressão de patógenos, tais como Phytopthora, Rhizoctonia, Fusarium e Pythium em várias culturas. Na tabela 3 estão descritas as dosagens e quantidade de nutrientes liberados pelo composto aplicado ao solo.
5 A qualidade do composto orgânico é um fator importante para promover um adequado aporte de nutrientes ao solo. A relação C/N é umas das principais características do composto, e está relacionada com a disponibilidade de nitrogênio para o solo. O composto com relação C/N em torno de 20/1 está em condições adequadas para o suprimento de nitrogênio para a cultura subsequente. Outras características importantes do composto são: o grau de maturação, o tamanho das partículas, o ph, a presença de patógenos e o conteúdo de umidade. O esterco animal é outro recurso importante que pode ser utilizado para o aumento e manutenção da fertilidade do solo. O esterco pode ser empregado "cru", curtido ou compostado, e apresenta diferentes conteúdos de nutrientes, principalmente nitrogênio, que são dependentes da espécie animal e do tipo de alimento ingerido. A composição dos principais estercos utilizados estão mostrados na Tabela 3. Tabela 2- Dosagens e quantidades de nutrientes na utilização de composto para adubação do solo. Primavesi (1988). Dosagens ton./ha kg/ha N P K Leve 10 100 70 90 Média 20 200 140 180 Alta 30 300 210 270 Fonte: Primavesi (1988) O esterco possui cerca de 60 a 80% de N e P na forma inorgânica sendo necessário ser mineralizado antes de ser absorvido pelas plantas. No caso do esterco de aves, cerca de 30 a 60% do nitrogênio pode estar disponível dentro de 6 semanas após a aplicação no solo. O esterco é uma fonte de Fe e Zn em solos deficientes desses nutrientes. Os benefícios do esterco vão além da fertilidade do solo, sendo importante no incremento de matéria orgânica e melhoria das propriedade físicas do solo. Deve-se tomar cuidado com a aplicação do esterco "cru" que pode causar injúrias para as sementes e prejudicar a germinação, além de causar malefícios as plântulas na fase inicial de crescimento
6 Tabela 3- Composição de nutrientes (NPK) presentes em diferentes estercos animais. N (%) P (%) K (%) Bovinos 0,55 0,23 0,63 Aves 1,50 1,00 0,40 Suínos 0,50 0,35 0,40 Fonte: Primavesi (1988) Outro produto que pode ser utilizados na manejo de solo é o biofertilizante. O biofertilizante é um adubo orgânico proveniente da decomposição da matéria orgânica, animal ou vegetal, através da fermentação anaeróbia em meio líquido. Além do seu efeito nutricional, fornece proteínas, enzimas, vitaminas, antibióticos naturais, alcalóides, macro e micronutrientes (Penteado, 2000). Glover et al. (2000) avaliaram a qualidade do solo em sistemas de produção convencional, orgânica e integrada durante um período de 5 anos. As práticas agrícolas no sistema convencional consistiram na utilização de pesticidas e fertilizantes químicos. O sistema orgânico fez uso de práticas alternativas de controle da pragas, doenças e ervas daninha e adubação orgânica. Já no sistema integrado adotou algumas práticas utilizadas nos dois sistemas anteriores. A Tabela 5 mostra os resultados dos indicadores físicos, químicos e biológicos avaliados, mostrando que os sistemas de produção integrado e orgânico melhoraram a qualidade do solo. Adubação verde A adubação verde é a prática de se incorporar ao solo massa vegetal não decomposta de plantas cultivadas no local ou importadas, com a finalidade de preservar e/ou restaurar a produtividade dos solos agricultáveis (Osterroht, 2002). De modo mais amplo, pode-se dizer que o adubo verde promove um aumento nos processos biológicos, melhorando a fertilidade do solo. A adubação verde melhora a capacidade produtiva do solo, através da adição de material vegetal fresco, sendo um meio econômico e prático de aumentar o conteúdo de matéria orgânica e liberar nutrientes para as culturas subsequentes.
7 Tabela 4- Efeito dos sistemas de produção convencional, integrado e orgânico sobre as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (Glover et al., 2000). Indicador Convencional Integrado orgânico Densidade do solo (mg m -3 ) 1,18 1,12 0,93 Porosidade (%) 55,4 58,0 65,0 Estabilidade de Agregados 10,6 22,8 13,5 Espaço poroso ocupado pela água 51,8 50,3 41,8 (%) Nitrogênio total (kg ha -1 ) 1.547 1802 1573 Fósforo (kg ha -1 ) 41,8 52,3 45,7 ph 6,65 6,58 6,78 Condutividade elétrica (ds m -1 ) 0,63 0,85 0,50 Biomassa microbiana C (kg C ha -1 ) 151 195 177 Carbono orgânico (Mg ha -1 ) 13,0 15,6 14,9 Minhocas (n o m -2 ) 35 212 106 Calegari et al., (1993) citado por Barreto & Fernandes (2001) relata que a prática da adubação verde está associada a quatro pontos básicos nos diferentes sistemas agrícolas: cobertura e proteção do solo; manutenção ou melhoria das condições físicas, químicas e biológicas no solo; aração biológica e introdução de microvida em profundidade no solo e uso da biomassa produzida para a alimentação animal ou outras finalidades. A cobertura vegetal mantém uma maior umidade do solo e protege do impacto das chuvas, evitando a erosão. A decomposição da biomassa vegetal aumenta o conteúdo de matéria orgânica, reduzindo perdas de nutrientes e favorecendo um incremento na atividade biológica do solo. Ocorre ainda uma liberação lenta de nutrientes que são utilizados pelas culturas de forma gradativa e adequada. As raízes das plantas exploram diferentes profundidades e proporcionam uma maior presença de macroporos, evitando o escorrimento superficial.
8 As leguminosas são as plantas que contribuem com maior quantidade de nitrogênio para o solo. Dependendo da espécie utilizadas, o retorno de nitrogênio ao solo pode chegar a 100 kg N.ha -1. Esta característica das leguminosas em incorporar grandes quantidades de nitrogênio deve-se, em grande parte, pela capacidade destas espécies em formar simbiose com bactérias do gênero Rhizobium. As bactérias do gênero Rhizobium têm a capacidade de realizar a fixação biológica do nitrogênio (FBN), através da quebra da tripla ligação do N 2 atmosférico, fornecendo às plantas o nitrogênio na forma assimilável. A fixação de nitrogênio ocorre em estruturas especiais (nódulos radiculares) que são formados a partir da infecção pelas bactérias. Em leguminosas a fixação biológica do nitrogênio pode fornecer até 400 kg de N.ha -1. Além da associação com o Rhizobium, as leguminosas possuem, também, a capacidade de formarem relações simbióticas mutualísticas com os fungos micorrízicos (Ambrosano et al, 2000). A associação micorrízica apresenta um grande potencial para exploração na agricultura, tanto em relação ao aumento da capacidade de absorção de fósforo, como de outros nutrientes (Araújo et al, 2001b). Além disso, segundo Siqueira (1990) as micorrízas favorecem a nodulação e fixação de nitrogênio em leguminosas. Os trabalhos de Araújo et al (2001a, b) evidenciaram a importância da associação Rhizobium micorrízas leguminosas, onde manteve-se a nutrição das plantas, com reflexos positivos no crescimento, mesmo na ausência de adubação fosfatada. A adubação verde com leguminosas vem se tornando cada vez mais uma importante fonte alternativa de nitrogênio para as plantas (Araújo et al., 2005). A incorporação da biomassa vegetal das leguminosas promove a liberação do nitrogênio pelo processo de mineralização. O padrão de mineralização do N das leguminosas ocorre em 2 fases distintas (Hargrove et al., 1991): Na primeira fase ocorre uma rápida mineralização do nitrogênio do material mais facilmente disponível para os microrganismos; na segunda fase ocorre uma mineralização mais lenta, devido a presença de um material mais resistente (lignoproteínas). Desta forma ocorre uma contínua e lenta liberação do nitrogênio para o solo. Araújo et al. (2005) estudaram a recuperação da crotalária- 15 N e da uréia- 15 N pelo trigo, e observaram que houveram maiores perdas de nitrogênio pela uréia, enquanto que o material orgânico proporcionou maior conservação do nutriente no sistema solo-planta. As leguminosas e as gramíneas diferem na taxa de mineralização de nitrogênio, devido as suas composições químicas distintas. As leguminosas são ricas em fósforo, potássio e cálcio, em comparação com as gramíneas, e possuem uma relação C/N menor
9 (Ambrosano, 2001). As gramíneas apresentam alta relação C/N e dessa forma, os microrganismos necessitam de N mineral presente no solo para iniciar o processo de decomposição, e desta forma ocorre o processo de imobilização. Isto resulta em uma decomposição mais lenta dos resíduos vegetais provenientes de gramíneas. Por outro lado, as gramíneas produzem mais biomassa (carbono) e devem ser incluídas no manejo, pois mantêm e aumentam o conteúdo de matéria orgânica. Na tabela 5 estão listadas as principais culturas utilizadas na adubação verde. A decomposição dos resíduos de gramíneas afetam a disponibilidade de N no solo e consequentemente ocorre uma diminuição de N para absorção das plantas. A imobilização do nitrogênio é favorecida por resíduos com alta relação C/N, conforme comentado anteriormente, ocorrendo uma indisponibilização temporária de N mineral para as plantas. Uma alternativa que vem sendo utilizada para contornar esta situação é o uso do consórcio entre adubos verdes (leguminosas e gramíneas). A liberação de nutrientes pelos adubos verdes geralmente ocorre 30 a 60 dias após a sua incorporação ao solo. O processo de decomposição do material vegetal, e conseqüente liberação de nutrientes, é realizado por microrganismos do solo. De acordo com a relação C/N do adubo verde utilizado pode ocorrer imobilização inicial do nitrogênio na biomassa microbiana, indisponibilizando temporariamente este nutriente para a cultura. Entretanto, a aplicação de nitrogênio mineral pode acelerar o processo de decomposição do material vegetal, pela diminuição da relação C/N, disponibilizando mais rapidamente o nitrogênio para as plantas.
10 Tabela 5- Principais culturas utilizadas na adubação verde. Nome comum Família Massa verde (ton./ha) Massa seca (ton./ha) N (kg/ha) Aveia preta gramínea 30-60 3-6 - Crotalária juncea leguminosa 50-70 15-21 300-400 Ervilhaca leguminosa 20-30 4-6 120-180 Feijão guandu leguminosa 20-40 5-9 90-180 Labe-labe leguminosa 15-30 5-9 66-132 Milheto gramínea 40-50 8-10 - Mucuna preta leguminosa 40-50 7-8 170-210 Soja perene leguminosa 20-30 4-5 60-80 Tremoço leguminosa 30-40 3-5 150-170 Fonte: Agroecologia (2002) Referencias AGROECOLOGIA HOJE. Adubos Verdes - I. n.14, 2002 AMBROSANO, E.J. Leguminosas adubo verde: instrumento de manejo ecológico de fertilidade do solo. Agroecologia Hoje, n.8, p.24, 2001. ARAÚJO, A.S.F.; BURITY, H.A.; LYRA, M.C.C.P. Influência de diferentes níveis de nitrogênio e fósforo em leucena inoculada com Rhizobium e fungo micorrízico arbuscular.. Revista Ecossistema, v.26, n.1, p.35-38, 2001a. ARAÚJO, A.S.F.; BURITY, H.A.; LYRA, M.C.C.P. Influência de diferentes níveis de fósforo na associação Rhizobium fungo micorrízico arbuscular em algaroba (Projopis juliflora). Revista Científica Rural, v.6, n.2, p.01-07, 2001b. ARAÚJO, A.S.F.; TEIXEIRA, G.M.; CAMPOS, CAMPOS, A.X.; SILVA, F.C.; AMBROSANO, E.J.; TRIVELLIN, P.C.O. Utilização do nitrogênio de adubo verde (Crotalária juncea)-15n e da uréia-15n pelo trigo, em fertilização conjunta e separada. Ciência Rural, v.35, n.2, p.2005. BARRETO, A.C.; FERNANDES, M.F. Cultivo de Gliricidia e Leucaena leucocephala em alamedas visando a melhoria dos solos dos tabuleiros costeiros. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.36, n.10, p.1287-1293, 2001.
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