Caminhos para um solo saudável
por Joel Williams
O tema solo tem sido muito debatido ultimamente. Tanto é assim que estamos quase no centro de um movimento de volta à saúde do solo. Agricultores de todo o mundo estão mais uma vez abordando a importância e o potencial de seu bem mais valioso.
Mas, por mais valioso que o solo seja, ele também é vulnerável. E algumas das estatísticas globais sobre erosão e degradação do solo são alarmantes, para dizer o mínimo. A saúde do solo está se cristalizando como parte das medidas compensatórias. Ao tentar compreender, definir e assim proteger o solo, há muitas maneiras de promover nossa compreensão deste mundo altamente complexo sob nossos pés - desde a tecnologia de medição de alta resolução que escaneia o solo do espaço, até o exame do solo com uma simples pá e os sentidos humanos.
Saúde do solo: Um encontro no meio
Em minhas viagens noto repetidamente que as questões de solo e saúde do solo aproximam os agricultores e os ajudam a encontrar uma base comum, talvez mais do que muitas outras questões conseguiram fazer nas últimas décadas. Parece estar surgindo um meio termo entre os modelos "convencionais" e "orgânicos". Estes sistemas agrícolas se sobrepõem e se confundem uns com os outros - mas também estão se desenvolvendo uma variedade de sistemas agrícolas híbridos ou como quer que sejam chamados. Sistemas que são flexíveis, adaptáveis e dinâmicos, mas ainda adequados para uma ampla gama de tipos de solo, condições climáticas ou ambientais. Eles são baseados em princípios naturais e não funcionam com uma solução de tamanho único ou "agricultura por receita", onde o conceito de gestão é sempre o mesmo, independentemente das condições locais ou geográficas. Agroecologia, gestão holística, agricultura orgânica ou regenerativa - todos estes conceitos contêm à sua maneira um foco muito significativo no solo - estão se tornando cada vez mais uma tendência geral e um cadinho de ideias, inovações e aplicação prática no campo.
Sobre a pessoa: Joel Williams
Alegro-me em poder escrever alguns artigos para a terraHORSCH. Sou um consultor independente de saúde vegetal e do solo com foco especial na biologia do solo, nutrição vegetal e abordagens holísticas para a produção de alimentos. A maior parte do meu trabalho consiste em consultoria e tenho podido dar palestras para um público agrícola em muitas partes do mundo. Eu trabalho principalmente na Europa, Austrália e Canadá (onde moro atualmente). Originalmente eu venho da Austrália. Lá estudei ciências agrícolas e trabalhei como consultor para programas de química do solo e nutrição vegetal e para o uso de fertilizantes orgânicos. Depois de me mudar para o Reino Unido e trabalhar em toda a Europa, comecei a me concentrar mais na biologia do solo, nos princípios da compostagem e nos sistemas de cultivo, tais como a agricultura conservacionista e a agroecologia. Hoje tento combinar todos esses conceitos em uma abordagem comum que se concentra nos vários aspectos da saúde do solo, saúde vegetal e produção ecologicamente holística.
Planejamento com diversidade
Outra característica comum desses sistemas híbridos é o redesenho para alcançar uma orientação multifuncional, além da produção de alimentos puros. Os métodos de cultivo de fato podem ter resultados diferentes. A produção de alimentos e o apoio ao ecossistema não precisam ser mutuamente excludentes. Ambas as opções devem ser projetadas para esses resultados, e isso significa planejamento com diversidade. A discussão não deve ser travada sobre qual orientação de produção é melhor ou pior, mas deve simplesmente reconhecer que todos podem ser melhorados através de um planejamento com mais diversidade. A figura 1 ilustra este conceito - não importa realmente onde está o método de produção ou como ele é definido em algum lugar no fundo do triângulo (do convencional ao orgânico) - a chave é como um método de produção pode integrar mais diversidade (ápice do triângulo). Isto poderia envolver o cultivo de culturas de cobertura e mistas ou a conversão de bordas de campo ou áreas não produtivas em habitat de vida selvagem. Na última parte deste documento, discutirei alguns desses conceitos com mais detalhes.
Otimização de insumos
Por onde se começa? Um primeiro passo crucial na transição para a saúde do solo é melhorar a eficiência dos insumos. Há muitas vantagens em reduzir as taxas de aplicação e/ ou frequência de fertilizantes e defensivos. Melhorar a eficiência dos insumos também significa menores custos dos fatores de produção - portanto, um ganho na rentabilidade da fazenda e a redução dos insumos também podem ter um impacto positivo sobre o meio ambiente2. Dados de mais de 800 ensaios mostraram que, em média, apenas 51% do fertilizante nitrogenado (N) aplicado aos cereais foi absorvido pelas plantas3. Embora o fósforo (P) não se volatilize tão rapidamente quanto o N, ele é muito reativo - as quantidades aplicadas são rapidamente absorvidas na superfície do solo e ligadas a compostos organo-minerais e catiônicos. Pode acontecer que mais de 80% do P aplicado como fertilizante não esteja mais disponível para absorção da planta logo após a aplicação4, resultando em uma eficiência alarmantemente baixa de utilização do fertilizante P de 10 a 15%5.
Há inúmeras estratégias que os agricultores podem utilizar para melhorar a eficiência de seus insumos. Gostaria de analisar quatro deles com mais detalhes:
- gestão holística de nutrientes,
- insumos à base de carbono,
- tratamentos de sementes e
- soluções que são aplicadas sobre a folha.
Naturalmente, quer o foco seja na saúde do solo ou não, toda fazenda deve trabalhar para melhorar a eficiência do uso de nutrientes. Estas estratégias podem, portanto, ser implementadas universalmente para quase todos os sistemas de produção.
A primeira estratégia, Gestão Holística de Nutrientes, tem como objetivo combinar muitos métodos e todas as fontes de insumos possíveis para acompanhar a produção. Isto pode incluir a combinação do uso de nutrientes inorgânicos, ingredientes orgânicos, fertilizantes orgânicos, bio-estimulantes, resíduos e subprodutos, adubos verdes, culturas de cobertura e culturas mistas (especialmente com leguminosas)6. O gerenciamento holístico de nutrientes significa adaptar o uso de diferentes insumos, a quantidade de nutrientes e o tempo de aplicação às necessidades da planta - muitas vezes monitorado e avaliado usando uma combinação de análise do solo e foliar - com o objetivo de refinar a quantidade de fertilizantes e o tempo de aplicação, reduzindo as perdas e aumentando a eficiência dos insumos e o rendimento.
O uso de insumos à base de carbono envolve a inclusão de uma fonte de carbono (C) com todos os insumos - geralmente fertilizantes e defensivos. O renomado cientista do solo Rattan Lal, do Centro de Gestão e Sequestro de Carbono da Universidade Estadual de Ohio, tem afirmado frequentemente que a revolução NPK deveria ter sido uma revolução CNPK, o que teria incluído uma visão mais equilibrada do papel do C na gestão da fertilidade do solo. Um exemplo clássico seria o uso de fertilizantes minerais junto com fertilizantes orgânicos. Outras fontes de carbono frequentemente misturadas com insumos incluem melaço, ácidos húmicos e fúlvicos, extratos de algas, aminoácidos, hidrolisados de peixe ou outros extratos vegetais7. Estas fontes de carbono podem ser misturadas com líquidos para injeção no sulco da semente, para aplicação foliar, ou usadas para aplicar fertilizantes granulados. As fontes de carbono também podem ser misturadas com nutrientes sintéticos convencionais e incorporadas em fertilizantes compostos granulados, à base de carbono e prontos para uso8,9.
A terceira opção, o tratamento de sementes, oferece um método particularmente eficaz de fornecer nutrientes - a deposição de quantidades muito pequenas de insumos diretamente sobre a semente pode aumentar muito a eficiência de absorção em comparação com os insumos que são simplesmente aplicados no solo. Há muito trabalho sendo feito sobre o tema do tratamento de nutrientes minerais10,11 . Entretanto, vejo uma tendência entre os agricultores de usar mais fertilizantes orgânicos e bio-estimulantes, já que estes insumos de base biológica parecem suportar a microbiota do solo de forma mais eficaz - como evidenciado por algumas capas de rizoma fantásticas que eu mesmo vi depois de tais bio-insumos. Exemplos incluem fertilizantes orgânicos, como adubos e extratos de adubo de minhocas, adições microbianas especiais (como micorriza ou bactérias de processamento de N) ou uma mistura de várias espécies microbianas conhecidas. As opções de bio-estimulante muitas vezes incluem materiais como melaço, ácidos húmicos e extratos de algas.
As aplicações foliares, a quarta estratégia, são geralmente consideradas mais eficientes e econômicas que os insumos aplicados ao solo12. Estes últimos são mais propensos à lixiviação, volatilização ou associação com outros minerais contraproducentes. Assim, quando os nutrientes são aplicados diretamente na folha da planta, estas interações e desequilíbrios no solo podem ser contornados. Embora os insumos foliares possam ser mais eficazes, eles também podem oscilar um pouco. Há algumas limitações e concessões para garantir uma absorção adequada e bem sucedida. Analisemos alguns desses fatores mais de perto.
Eficiência visada com aplicações foliares
Há muitas variáveis que influenciam o sucesso de uma aplicação foliar. Portanto, muitos fatores devem ser considerados ao se decidir sobre a aplicação nas folhas. O tópico seria suficientemente extenso para uma contribuição separada, mas para começar, gostaria de resumir algumas das ideias-chave: os nutrientes são absorvidos pela folha principalmente de duas maneiras: através dos estômatos e dos micro poros da cutícula. Quando se entender os detalhes destes caminhos, pode-se planejar as aplicações mais especificamente. Como os estômatos estão localizados na parte inferior da folha e os micro poros em ambos os lados (e especialmente na base dos pelos da planta), é importante garantir que ao pulverizar, você atinja ambos os lados da folha - isto corresponde, em última análise, a uma superfície de absorção maior para ambas as formas. A abertura dos estômatos e micro poros aumenta quanto mais úmido for, portanto, as aplicações foliares devem ser realizadas idealmente de manhã cedo ou tarde da noite13 (ver Figura 2). A pulverização em altas temperaturas ou durante o dia deve ser evitada. Isto pode ser difícil para as grandes fazendas - portanto, a aplicação de manhã e à noite deve ser priorizada para as áreas mais fracas, a fim de dar-lhes a melhor chance de se desenvolverem bem. No que diz respeito à composição do líquido pulverizado, fatores como solubilidade de nutrientes, quelação, dosagem de nutrientes, pH da calda e agentes adesivos úmidos também devem ser considerados:
- Solubilidade: os insumos devem ser solúveis em água para uma ótima penetração na folha.
- Quelação: sempre combine uma fonte de carbono para complexar nutrientes minerais. Isto melhora a penetração e evita interações contraproducentes entre os nutrientes - melaço, ácidos fúlvicos, aminoácidos e algas são muito adequados.
- Concentração de nutrientes: se a concentração do líquido pulverizado estiver muito diluída, a absorção através da superfície da folha é lenta. Uma condutividade elétrica (EC) do líquido de pulverização de 1,5 a 3 mS/ cm é uma boa diretriz e pode ser facilmente medida com um medidor EC.
- Valor de pH do líquido de pulverização: em geral, um valor em torno de 6 é ideal, não importa quais sejam os valores máximos ou mínimos para insumos ou funções específicas. Água muito dura com um alto valor de pH deve ser tratada antes da mistura com nutrientes.
- Agente de aderência úmida: aumenta o tempo de aderência e a resistência à chuva.
A seleção cuidadosa da mistura de pulverização e do momento de aplicação pode melhorar significativamente a resposta da planta às aplicações foliares. A compreensão dos fatores que influenciam a absorção e o uso de solutos aplicados nas folhas pode ajudar a ir além da abordagem "esperar o melhor" ou "pulverizar e rezar".
O que acontece a seguir?
Melhorar a eficiência dos insumos e, portanto, utilizar menos insumos no sistema de produção é um ponto de partida perfeito para uma mudança em direção à saúde do solo. Há benefícios tanto econômicos quanto ambientais neste processo. Ao trabalhar nesta primeira etapa de conversão, os agricultores também podem integrar um processo de substituição de insumos - substituindo fertilizantes e defensivos por insumos orgânicos. Por exemplo, os fertilizantes N podem ser substituídos por bactérias de adsorção de N ou fungicidas por extratos de plantas fungicidas. Estas alternativas biológicas incluem uma variedade de misturas e substâncias e analisaremos o uso destes materiais no próximo artigo (a ser publicado online). A terceira parte da série, que também será publicada online, tratará da matéria orgânica, com um foco especial no conceito de formação de matéria orgânica do solo, que está emergindo atualmente. Nos últimos anos, o interesse por esta área cresceu e surgiram muitos estudos novos e ideias sobre a matéria orgânica do solo, que estão desafiando nosso modo de pensar precedente. Estes três primeiros artigos tratam da melhoria da saúde do solo. Seu objetivo é fornecer uma base para o quarto e último artigo (a ser publicado novamente em terraHORSCH), que tratará de uma transformação do sistema - a transformação do sistema de produção, integrando mais biodiversidade e pensamento ecológico. Isto incluirá principalmente discussões sobre o aumento da diversidade de espécies vegetais dentro das áreas de produção, mas também abordará o papel do gado na pastagem, das árvores e do manejo de áreas não produtivas, tais como as margens do campo.
Aqui você encontra informações mais detalhadas sobre os tópicos de análise do solo e atividade do solo.
Referências
- Organic and Conventional Agriculture: A Useful Framing? (2017). doi: 10.1146/annurev-environ-110615-085750
- Reducing pesticide use while preserving crop productivity and profitability on arable farms. (2017). doi: 10.1038/nplants.2017.8
- Recent Developments of Fertilizer Production and Use to Improve Nutrient Efficiency and Minimize Environmental Impacts. (2009). doi: 10.1016/S0065-2113(09)01008-6
- Phosphorus activators contribute to legacy phosphorus availability in agricultural soils: A review. (2018). doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.08.095
- Phosphorus cycling in UK agriculture and implications for phosphorus loss from soil. (2006). doi: 10.1111/j.1475-2743.2001.tb00020.x
- Integrated nutrient management (INM) for sustaining crop productivity and reducing environmental impact: A review. (2015). doi: 10.1016/j.scitotenv.2014.12.101
- The Use of Biostimulants for Enhancing Nutrient Uptake. (2015). doi: 10.1016/bs.agron.2014.10.001
- A slow release brown coal-urea fertiliser reduced gaseous N loss from soil and increased silver beet yield and N uptake. (2019). doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.08.145
- Nitrogen Dynamics in Soil Fertilized with Slow Release Brown Coal-Urea Fertilizers. (2018). doi: 10.1038/s41598-018-32787-3
- Micronutrient application through seed treatments - a review. (2012). doi: 10.4067/S0718-95162012000100011
- Seed treatments for sustainable agriculture-A review. (2015). doi: 10.31018/jans.v7i1.641
- Foliar fertilization of crop plants. (2009). doi: 10.1080/01904160902872826
- Uptake and Release of Elements by Leaves and Other Aerial Plant Parts. (2011). doi:10.1016/B978-0-12-384905-2.00004-2