O nitrato, o pintor paraense e o pesquisador frustrado

Temos uma tendência crônica de importar da metrópole o que não precisamos. Em termos culturais, costumamos receber o que há de mais ralo da cultura popular massificada. Agora estamos trazendo preocupações sobre problemas que realmente não temos. Levando a extremos impensados nossa subserviência intelectual, passamos a incorporar até mesmo a incompreensão que os países do Norte têm do mundo tropical. Começamos também a introgredir a noção de que ser ignorante é politicamente correto.

Já deve ser um clichê histórico e cultural a surpresa com que pintores europeus chegados ao Brasil no período colonial notaram quão inadequados eram seus modelos pictóricos para representar fielmente a natureza e os povos exuberantes dos trópicos. O desafio de se interpretar essa parte do mundo novo com modelos do Velho Mundo também levou a educativos equívocos no campo da Ciência, como quando Louis Agassiz, partindo do que observara na Europa, erroneamente considerou que os solos vermelhos e profundos do Brasil tropical eram indício da ação de geleiras do último período glacial.

Aliás, a intensidade da ação do clima, dos agentes do intemperismo, mesmo do sol equatorial, sobre a fauna, a flora, o relevo e o solo não foi bem captada inicialmente pelos que se debruçaram sobre a América Tropical tentando entendê-la e representá-la. Ao pintar a tela “A fundação da cidade de Nossa Senhora de Belém do Pará” no início do século XX, o artista Theodoro Braga cometeu o que pintores mais europeizados consideraram uma heresia artística ou sinal de má formação estética: representou os rios da foz do Amazonas com uma cor amarelada, realisticamente mostrando como são os rios da região, barrentos. Isso é comum em rios que drenam regiões sob clima equatorial chuvoso, onde os solos e as rochas são intensamente intemperizados e erodidos, mas parece estranho e de mau gosto a frios olhos setentrionais.

Esses solos longamente intemperizados expõem grande número de cargas positivas em sua fração argila, ao contrário dos solos desenvolvidos sob climas temperados no Hemisfério Norte, nos quais predominam as cargas negativas e há pouquíssimas cargas positivas, por razões que já expus noutro texto. Nessas regiões, a movimentação do nitrato ao longo das várias camadas do solo até atingir corpos d’água subterrâneos e superficiais é um grave ambiental, por causar eutroficação e contaminação das águas.

O nitrato é um ânion (NO3), ou seja, é uma molécula com carga negativa, logo tenderá a ser repelido por outras cargas negativas, como as expostas pelas argilas de solos europeus e norte-americanos, por exemplo. Em termos de fertilidade do solo e nutrição de plantas, a principal utilidade das cargas expostas pelos coloides do solo é a retenção dos nutrientes minerais, que estão geralmente na forma de cátions (íons positivos) ou ânions (íons negativos) – as cargas positivas retêm os ânions e as negativas retêm os cátions. Solos com predomínio de cargas negativas não são eficientes em reter íons negativos, que são lavados (lixiviados) pela água que infiltra no solo.

Solos com cargas positivas, por outro lado, são bem mais eficientes em reter ânions como o nitrato. Conheci um pesquisador brasileiro que, ao fazer seu doutorado nos Estados Unidos, aprendeu que o nitrato é móvel no solo e por isso seria sempre um problema ambiental, como mostravam os modelos matemáticos e as observações feitas nos Estados Unidos e na Europa. Ao voltar ao Brasil com um modelo nos disquetes, decepcionou-se muito porque suas simulações da lixiviação do nitrato não foram confirmadas pelas observações experimentais. Mesquinha natureza. Apesar disso, ainda ouço muita crítica em relação à utilização de adubos nitrogenados em solos tropicais baseada em dados de movimentação de nitrato de solos americanos.

Manejo da adubação em hortaliças II – Cultivo protegido e fertirrigação

Cultivo Protegido

Há certas especificidades em relação ao manejo da nutrição mineral de hortaliças em ambiente protegido que devem ser levadas em consideração sob o risco de tornar o cultivo inviável. Uma das principais diferenças é que em ambiente protegido há pouca ou nenhuma entrada de água de chuva. A água que entra no sistema provém quase que unicamente da irrigação, muitas vezes feita de forma localizada, como gotejamento, por exemplo. Como as doses de adubo são normalmente altas, há uma tendência de acúmulo de sais em superfície, aumentando a condutividade elétrica da solução do solo. Na verdade, independentemente das condições de solo e clima, a salinização de solos em ambiente protegido é quase inevitável. Além dos problemas de toxidez, o excesso de salinidade pode trazer problemas físicos, biológicos e nutricionais.

Fertirrigação

Além da aplicação de fertilizantes convencionais ao solo, em algumas culturas, principalmente hortaliças, a adubação de plantio pode ser complementada pela aplicação de fertilizantes solúveis dissolvidos na água de irrigação – esta técnica se chama de fertirrigação. No cultivo em substrato, também chamado de semi-hidropônico, a totalidade das adubações pode ser feita via fertirrigação, sem necessidade de uma adubação de plantio.

Uma das vantagens óbvias da fertirrigação é a possibilidade de se subdividir a adubação ao longo do ciclo da cultura visando otimizar a utilização dos nutrientes pelas espécies agrícolas ao disponibilizá-los no momento mais adequado. Por momento adequado deve-se entender a cronometragem da aplicaçde acordo com as necessidades fisiológicas da espécie. A aplicação de fertilizantes solúveis junto à água de irrigação visa então prover os nutrientes certos, nas quantidades corretas, o mais próximo possível ao estádio fisiológico em que o nutriente é mais necessário. Isto só é possível se houver disponibilidade de informação quanto à curva ou marcha de absorção de nutrientes da espécie cultivada em questão, nem sempre disponível para as condições brasileiras.

As necessidades nutricionais das hortaliças em cada fase de crescimento estão predominantemente associadas a dois processos: formação de órgãos vegetativos e formação de órgãos reprodutivos. Embora exista uma dependência entre a curva de absorção de nutrientes e a curva de produção de matéria seca das plantas, não há completa coincidência entre ambas devido a diferenças no que se refere a variações no estágio de desenvolvimento e as necessidades de nutrientes específicos. Há hortaliças cuja produção é limitada a determinadas fases, enquanto outras apresentam um padrão contínuo de produção ao longo do tempo, o que leva a diferenças nas curvas de absorção de nutrientes.

Em comparação com a adubação convencional, a fertirrigação permite ajustes finos de acordo com as fases de desenvolvimento das plantas, melhorando a eficiência no uso de fertilizantes ao minimizar as perdas. Se o método de irrigação utilizado for localizado, como o gotejamento, por exemplo, a economia de fertilizantes pode ser vantajosamente associada à economia de água.

Uma das consequências do uso de fertirrigação pode ser o menor volume de raízes, principalmente no gotejamento, já que os nutrientes, assim como a água, são aplicados muito próximos ao sistema radicular. Aliás, se a informação existir, pode-se manejar a fertirrigação localizando-a nos pontos onde há maior densidade de raízes. A aplicação precoce da fertirrigação, no cultivo em solo, pode não ser completamente benéfica ao desestimular o aprofundamento do sistema radicular, criando uma dependência excessiva por parte das plantas, potencialmente danosa na eventualidade de pane temporária do sistema de irrigação.

Quando utilizada sob ambiente protegido, como estufas, há ainda o risco quase inevitável de salinização do solo, pela mesma razão por que o sistema pode ser vantajoso: pelas menores perdas do sistema. Como em geral não há entrada de água de chuva ou qualquer excesso de água no cultivo protegido, os adubos utilizados, que em gerais são sais, acumulam-se e aumentam a condutividade elétrica da solução do solo, clássico indicador da salinização. Estes problemas têm levado um expressivo número de produtores a preferirem o cultivo em substratos.

Além de ser tóxica aos vegetais, comprometendo a produção, a salinização afeta negativamente a estrutura física do solo, por causar repulsão entre as partículas de argila e de material orgânico coloidal, impedindo a formação de agregados no solo. Desta forma, o solo sofre quase uma “compactação química”, comprometendo a infiltração de água e o crescimento do sistema radicular. Se houver disponibilidade de água, isto pode ser evitado aplicando-se periodicamente lâminas de irrigação em excesso para que ocorra a “lavagem” dos sais acumulados. Idealmente, esta irrigação de lavagem deveria estar associada à drenagem adequada do lixiviado. Seriam muito interessantes também práticas que favorecessem o enriquecimento do solo em matéria orgânica e, antes de tudo, a aplicação racional dos fertilizantes.

O uso inadequado da fertirrigação em cultivo protegido em solos tem sido causa constante de desequilíbrios nutricionais que comprometem, por vezes irreversivelmente, a produção agrícola. Isso ocorre em geral pela aplicação excessiva de nutrientes, sem obedecer as necessidades do solo e da cultura. Assim como a adubação convencional, o cálculo das quantidades de fertilizantes a ser aplicados via irrigação deve ser feito a partir da análise química do solo. Se realizada sem essa ferramenta e sem o conhecimento das necessidades da cultura, a fertirrigação não passará de adivinhação, o que é impensável na moderna produção de hortaliças ou de qualquer cultura.

Conclusão

O produtor muitas vezes é levado a acreditar que o segredo das altas produções está no uso intenso de todo e qualquer tipo de tecnologia nova que apareça no mercado. Em termos de manejo da adubação de plantas, no entanto, o tipo de produto utilizado é de menor importância do que a forma com que se usa este produto. A adubação adequada, novamente, só pode ser feita sabendo-se o que a planta necessita e o que o solo oferece. Das necessidades das várias espécies de hortaliças já se tem uma boa idéia, mas o que o solo oferece só a análise química pode dizer. Por melhor e mais moderno que seja o fertilizante, sua aplicação inadequada só poderá trazer problemas.

Manejo da adubação em hortaliças I – ainda há muito a se avançar

Apesar de todos os avanços nas Ciências Agrárias nas últimas décadas, é impressionante e até certo ponto desanimador constatar-se o quanto as hortaliças no Brasil ainda são mal adubadas. Não há dúvida de que ainda há carência de informações em algumas áreas, como dados de marcha de absorção de nutrientes em várias espécies olerícolas nas condições de clima e solo do Brasil, principalmente para as variedades modernas com alto potencial produtivo. Por outro lado, práticas há muito estabelecidas, como a necessidade da análise química do solo para se calcular a aplicação de adubos, são ainda relativamente pouco utilizadas. Sem a análise dos solos e sem o conhecimento do que a planta necessita para produzir, a adubação torna-se mera adivinhação, os desequilíbrios surgem e têm surgido com frequência alarmante.

Sem saber como adubar corretamente a cultura, o agricultor e mesmo o técnico rendem-se facilmente ao assédio dos estimulantes, promotores de crescimento, enraizadores e outros produtos vendidos como milagrosos, encarecendo a produção. Estes produtos podem não ser inertes, mas são desnecessários a uma cultura bem adubada e bem nutrida. Entende-se por cultura bem nutrida aquela que recebe quantidades adequadas e no momento certo dos nutrientes minerais essenciais – nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, magnésio, enxofre, ferro, manganês, boro, cobre, molibdênio e zinco. Carbono, hidrogênio e oxigênio também são essenciais, mas com estes o agricultor não precisa se preocupar, porque as plantas os retiram do ar e da água.

Nutrientes e interações

Os nutrientes minerais essenciais são elementos químicos requeridos pelas plantas para completar seu desenvolvimento e, no caso de espécies agrícolas, para produzir. Dependendo das quantidades absorvidas pelas culturas, os elementos essenciais são classificados em macronutrientes (nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S)), necessários em maiores quantidades; e micronutrientes (boro (B), cobre (Cu), ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo) e zinco (Zn)), absorvidos em menores quantidades. A escassez de qualquer destes elementos, independente de ser macro ou micronutriente, comprometerá o potencial produtivo da cultura e sua falta poderá levar a perdas totais da produção.

Muitos agricultores e mesmo técnicos têm cometido um erro perigoso na adubação de hortaliças – confundir uma cultura bem nutrida com uma cultura nutrida em excesso. O uso excessivo de fertilizantes, sem levar em consideração o que está disponível no solo e o que a cultura realmente necessita, tem se tornado um problema recorrente e danoso em cultivos olerícolas em todas as regiões do Brasil.

Pela maior capacidade produtiva, as necessidades de nutrientes pelas hortaliças são reconhecidamente mais altas do que culturas como milho ou soja. Obviamente a aplicação de fertilizantes em uma cultura que produzirá 30t/ha deverá ser mais alta do que em uma espécie que produz 5t/ha. Deve estar muito claro, tanto para produtores quanto para técnicos, que a adubação de qualquer cultura deve ser feita criteriosamente, sob o risco de se perder dinheiro e poluir solo e água.

Qualquer recomendação de adubação ou de aplicação de corretivos deve ser feita com base em uma análise química do solo, a qual informa ao técnico a quantidade de nutrientes que o solo oferece. Se esta quantidade for menor do que a necessidade da cultura, faz-se o uso de fertilizantes. Os problemas começam a aparecer quando, apesar de o solo ter a quantidade necessária de nutrientes para as plantas, insiste-se em aplicar adubo. A aplicação de fertilizantes sem levar em conta os resultados da análise de solo e a real necessidade da cultura é mera adivinhação e uma prática impensável na agricultura moderna.

O uso excessivo de fertilizantes não é danoso apenas devido aos problemas ambientais e de perda de dinheiro. Da mesma forma que ocorre em seres humanos, o excesso de nutrientes é danoso à saúde das plantas e pode comprometer a produção da mesma forma que a falta de nutrientes. Muitos dos elementos químicos essenciais para as plantas são absorvidos na forma de íons, ou seja, na forma de elementos químicos com carga elétrica. Aqueles com carga elétrica negativa são chamados ânions, os que possuem carga positiva são os cátions. No interior das células, que é para onde vão os nutrientes, deve ser mantido um equilíbrio eletroquímico, ou seja, um equilíbrio entre a concentração de ânions e cátions.

Existem interações, sinergísticas e antagônicas, entre alguns nutrientes. Nas interações sinergísticas, a absorção de determinado elemento pode favorecer a absorção de outro, como tem sido observado entre K+ e Cl em algumas espécies. Por outro lado, nas interações antagônicas, a absorção de determinada forma de um nutriente pode dificultar a absorção de algum outro nutriente. Muito conhecida entre os técnicos que lidam com tomate é a interação antagônica que existe entre a forma amoniacal do nitrogênio (NH4+) e o cálcio (Ca2+). Como se pode observar, ambas as formas são catiônicas.

Em geral, o uso exclusivo ou excessivo da forma amoniacal de nitrogênio leva ao surgimento de sintomas de deficiência em cálcio, como a podridão apical de frutos (fundo preto). Apesar de o cálcio estar presente no solo em formas disponíveis, a planta não o aproveita porque a célula necessita manter o equilíbrio eletroquímico – o excesso de um determinado cátion impede a absorção (ou causa a saída) de outro cátion. Por outro lado, a aplicação demasiada de formas nítricas de nitrogênio (NO3), além de poder afetar a absorção de outros nutrientes na forma aniônica, pode levar à elevação excessiva do pH do solo, afetando negativamente a absorção de micronutrientes metálicos, como ferro, cobre, zinco e níquel, os quais podem se tornar indisponíveis em valores mais altos de pH. As calagens excessivas têm o mesmo efeito.

Aliás, calagem é outra prática que tem sido realizada de forma incorreta em muitos casos. A aplicação de calcário em solos tem dois objetivos principais: aumentar o pH de solos ácidos e fornecer cálcio e magnésio para as plantas. Em solos com pH ácido, em geral abaixo de 5,5, as plantas não se desenvolvem adequadamente pelo efeito tóxico do alumínio (Al3+), pela baixa disponibilidade de alguns nutrientes (cálcio, magnésio e fósforo, principalmente) e pela disponibilidade excessiva de alguns micronutrientes, como manganês e ferro, que pode causar toxidez.  A ausência ou a prática inadequada da calagem, sem levar em consideração o que o solo realmente necessita, leva muitas vezes a falta de resposta da cultura às adubações.

Outro nutriente que pode afetar a absorção de micronutrientes metálicos, se aplicado em excesso, é o fósforo. Não é raro se observar, no campo, sintomas de deficiência em zinco, apesar da aplicação do nutriente. A análise do solo em geral mostra teores muito altos de fósforo. Neste caso, a interação negativa não se dá pela manutenção do balanço eletroquímico nas células, mas provavelmente pela formação de compostos de baixa solubilidade no solo.

Fica claro que, ao contrário do que se possa pensar, adubações excessivas na verdade podem levar a uma nutrição desbalanceada devida a interações antagônicas. Da mesma forma que não se concebe um médico receitar um medicamento sem exames que lhe informem o estado do paciente, é inconcebível um agrônomo recomendar uma adubação ou uma calagem sem uma análise química do solo.

Uso excessivo de fertilizantes no cultivo protegido de hortaliças

Um erro comum dos produtores de hortaliças em ambiente protegido é achar que planta bem nutrida é planta nutrida em excesso. É um engano com consequências potencialmente graves. Há pouco tempo fui chamado para avaliar um empreendimento agrícola no estado de Goiás onde se produz pimentão e tomate do tipo “grape” e que estava apresentando problemas com aparência de doença bem como constante queda na produção. A foto que se vê acima é de uma das estufas em que o pimentão estava com problemas. Embora talvez não seja possível visualizar-se com detalhes, havia uma grande irregularidade no stand, com plantas de todo tamanho e alguns focos de oídio e ácaro que não explicavam, no entanto, a quebra da produtividade.

Como não foi possível detectar no local uma causa provável para o problema, pedi para que o encarregado da propriedade me enviasse as análises de solo das estufas para que eu pudesse fazer uma análise da disponibilidade de nutrientes às plantas. Interessantemente, o mesmo encarregado me garantiu que mandaria as análises, mas ele não acreditava que o problema fosse esse, porque eles adubavam bastante as plantas. Esse “adubavam bastante” já me deixou de sobre-aviso.

Realmente, quando vi as análises constatei que minha desconfiança estava certa – praticamente todos os nutrientes estavam em excesso! E não era um excesso “razoável”, era um excesso de toxidez mesmo. Para se ter uma idéia, as “Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes de Minas Gerais – 5ª Aproximação” consideram que um teor de fósforo de 30 ppm no solo já é alto. Pois bem, em algumas estufas, o teor de fósforo era de quase 1100 ppm!! A hortaliça estava sendo cultivada em um solo com quarenta vezes mais fósforo do que o nível já considerado alto.

O problema não é apenas de excesso, ambiental, de toxidez – o problema é de desperdício de dinheiro. O fósforo presente naquele solo é suficiente para se produzir tranquilamente pelo menos quarenta safras de hortaliças. Se se conseguir produzir duas safras por ano, são pelo menos 20 anos sem necessidade de adubação. O pior é que se continuava aplicando fósforo, principalmente na forma de MAP, um adubo com alta concentração em fósforo.

Um outro problema, talvez o predominante no caso destas estufas, é a ocorrência de interações antagonísticas entre os nutrientes, ou seja, o excesso de um nutriente atrapalhando a absorção de outro. O excesso de fósforo, por exemplo, comprovadamente pode interferir na absorção de alguns micronutrientes como o zinco. É razoavelmente comum a ocorrência de fundo preto (deficiência de cálcio) em tomate por causa do uso excessivo de sulfato de amônio – o amônio pode interferir negativamente na absorção de cálcio, mesmo que este esteja em níveis adequados no solo.

O fósforo não era o único nutriente em excesso. Havia o dobro do cálcio necessário, alguns micronutrientes estavam até dez vezes mais altos que o teor considerado alto. Como boa parte dos micronutrientes são aplicados na forma de sulfato, o teor de enxofre estava cinco vezes mais alto do que seria necessário. Aquele solo estava na verdade uma tragédia. Os micronutrientes, como o nome já diz, não necessários em quantidades muito pequenas e qualquer excesso pode causar toxidez às plantas, principalmente se o pH está abaixo de 5,5, que era exatamente o caso destas estufas.

Ora, no caso de excesso de micronutrientes metálicos, como ferro, cobre e zinco, uma possível solução seria a elevação do pH pela aplicação de calcário (carbonato de cálcio). Como nestes solos o cálcio já estava muito alto e a relação cálcio/magnésio desequilibrada, a aplicação de calcário poderia até mesmo agravar os problemas. Em casos como este, o desequilíbrio nutricional generalizado diminui as opções que o agrônomo tem para tentar a correção, já difícil neste caso. Em um post futuro falarei de minhas recomendações para tentar corrigir os problemas comprovadamente nutricionais deste empreendimento.

Ainda sobre excessos, extensionistas e divulgação científica sobre solos

Não fiquei muito satisfeito com meu post anterior, no qual discorri sobre certas questões éticas no exercício da profissão de agrônomo. Gostaria de elaborar um pouco mais sobre os problemas levantados, lançando mão de alguns exemplos reais que podem esclarecer minhas preocupações sobre este assunto.
Como comentei anteriormente, tem me preocupado muito o problema do excesso no uso de fertilizantes pelos produtores de hortaliças nas várias regiões do Brasil. Uma leitora e colega blogueira corretamente apontou a solução mais óbvia – mostrar aos agricultores, através da análise química do solo, que já há nutrientes em quantidade adequada ou demasiada e eles não adubarão mais. Acontece que é exatamente isto o que eu e muitos outros colegas temos feito ultimamente, mas o problema não parece ter diminuído. Muitos agricultores, mesmo de posse de uma análise de solo e de um laudo de agrônomo, agarram-se a um tipo de “princípio de precaução” que os leva a adubar (ou irrigar) seus campos mesmo quando assegurados de que não há necessidade. Mas esse é um problema que aflige até mesmo alguns agrônomos.
Há alguns meses assisti um agrônomo responsável pela área de produção de alho de uma grande empresa agrícola afirmar que periodicamente aplicava em torno de 12 toneladas de calcário por hectare apesar de sua análise de solo mostrar que a necessidade real era em torno de 10 vezes menos do que isso. Segundo ele, como sua cultura “não morreu”, os pesquisadores da empresa onde trabalho deveriam rever as recomendações. Em um outro trecho da conversa, o mesmo profissional nos disse que aplicava uma alta dose de fósforo, anualmente e desconsiderando as recomendações, que outros produtores aplicam em culturas que atingem produtividade de mais de 100 toneladas por hectare. Acontece que a produtividade do alho deste senhor não chega a 25 toneladas por hectare. Novamente ele sugeriu que nós pesquisadores precisaríamos refazer nossas pesquisas. Um agrônomo de uma grande empresa aplicando uma dose desproporcionalmente maior do que a necessária, novamente pelo “princípio de precaução”.
Minha preocupação com o uso excessivo de insumos agrícolas é tanto ambiental quanto econômica. Eu esperaria que aqueles diretamente envolvidos com a produção agrícola se preocupassem pelo menos com o aspecto econômico do problema. O uso de quantidades desnecessárias de insumo representa claramente um gasto extra e encarece a produção bem como o preço final do produto. Se apenas produtores cometessem este erro, eu entenderia a questão como mera falha de comunicação e divulgação, possivelmente pelo descaso com a extensão rural no Brasil, do qual falei neste texto e neste. O fato de técnicos agrícolas, agrônomos e mesmo pesquisadores da área agrícola cometerem o mesmo erro me leva a pensar que há também um problema de má formação. O que não sei é se é um problema na formação em solos ou na formação agronômica como um todo. Em qualquer dos casos, é necessário que tenhamos atenção nesta dificuldade, nesta falha técnica recorrente.

Volto à sugestão feita pelo agrônomo produtor de alho citado acima e sua sugestão de que refizéssemos as pesquisas relativas às necessidades de nutrição das hortaliças. Não direi que tudo está resolvido e solucionado em termos de nutrição de plantas. Se isto fosse verdade, aliás, meu emprego seria um gasto de dinheiro público desnecessário. Não, nem tudo está solucionado. Mas se, como sugerido, refizéssemos nossas pesquisas para mostrar que aplicar 12 toneladas por hectare de calcário a um solo com pH de 6,0, adicionar 4 toneladas por hectare de calcário a um solo com 13cmolc/dm3 de cálcio, utilizar a mesma dose de fósforo em uma cultura que produz 20 toneladas por hectare que utilizaríamos em uma cultura que produz 100 toneladas por hectare, estaríamos não só redescobrindo a roda, mas dando um atestado de incompetência. Realmente, desde que entrei na empresa na qual atualmente trabalho, tenho tido a impressão de que boa parte das demandas de pesquisa que nos chegam já têm soluções tecnológicas disponíveis. Sob o risco de parecer repetitivo, para estes problemas, muito mais do que pesquisa, é essencial uma extensão rural estatal e não-ideológica.
Além disto tudo, parece-me também que falta de nossa parte, nós profissionais da Ciência do Solo, uma maior atividade de divulgação de nossa ciência. E falo em divulgação para leigos, não apenas a produção de artigos científicos em periódicos especializados, sob o risco de nossas pesquisas parecerem irrelevantes ou inexistentes para a sociedade. Digo mais: parece-me que estamos sendo ineficientes em divulgar a Ciência do Solo de forma acessível até para os profissionais das Ciências Agrárias. Se não melhorarmos nossa performance, corremos o risco de continuarmos a ser cobrados a pesquisar o óbvio.

Baixo uso de fertilizantes e o melhoramento de plantas

A agricultura dita convencional tem muitas vezes utilizado grandes quantidades de insumos, principalmente fertilizantes ou adubos, visando sustentar as altas produtividades almejadas pela agricultura industrial. Ralmente, não há dúvida de que um dos requisitos para se alcançar altas produtividades são quantidades consideráveis de nutrientes. Por outro lado, boa parte destes fertilizantes vêm de fontes não renováveis, como os fosfatos e o cloreto de potássio. A uréia, para piorar, é produzida com o uso de combustíveis fósseis.
Além da questão da insustentabilidade de uma agricultura grande consumidora de fertilizantes não renováveis, há o quase sempre presente problema do uso excessivo de adubos e a consequente poluição ambiental e alguns problemas de saúde humana. Este último problema, como insistimos em afirmar, poderia ser grandemente minimizado se as adubações fossem baseadas nas reais necessidades das plantas principalmente na análise química do solo.
Por tudo isto e ainda por questões de segurança alimentar em países que não detêm grandes jazidas de minérios usados na fabricação de fertilizantes, grande ênfase tem sido dada à pesquisa e à adoção de práticas agrícolas que minimizem o uso de insumos externos à propriedade. Em geral, o foco é na utilização da reciclagem de nutrientes, com grande utilização de adubos orgânicos, de preferência os gerados na propriedade. A idéia é excelente, inclusive por tentar mimetizar o que ocorre naturalmente nos ecossistemas.
Uma faceta nem sempre levada em consideração quando se propõe a adoção de práticas agrícolas com baixo uso de fertilizantes é a daptabilidade das variedades mais comuns das espécies cultivadas a este tipo de manejo. Nos últimos três anos tive a chance de participar de equipes multidisciplinares envolvidas no melhoramento de várias espécies de hortaliças. Um fato que observei diversas vezes e que tem me preocupado muito é a condução de programas de melhoramento sobre solos muito enriquecidos de nutrientes. Tenho discutido esse problema com meus colegas melhoristas e venho tentado elaborar melhor o problema.
O melhoramento de plantas é na verdade uma seleção dirigida, na maior parte dos casos. Se o que se deseja é uma planta resistente a Ralstonia, deve-se expor uma população razoavelmente grande e variável ao patógeno e se selecionar, por um número x de gerações, aquelas plantas mais resistentes ou tolerantes, utilizando-se inclusive cruzamentos entre materiais com resistência ou tolerância diferenciada. Ao final do processo, espera-se ter uma linhagem ou linhagens com a característica desejada bem fixada para que se possa comercializá-la.
No meu ponto de vista, se se conduz um programa de melhoramento sobre solos contendo altas concentrações de nutrientes, ainda que inadvertidamente, está se selecionando um material com altas necessidades de nutrientes, como dizemos na área de nutrição vegetal, materiais com níveis críticos altos. A utilização de um material com este tipo de característica em uma agricultura de baixo insumos é garantia quase certa de insucesso ou, no mínimo, de resultados aquém do esperado.
Estas variedades não foram selecionadas para ser eficientes no uso de nutrientes – pelo contrário, foram selecionadas para responder ao uso de altas doses. Para os que gostam de denunciar a Revolução Verde, isto é feito de caso pensado para beneficiar as empresas produtoras de fertilizantes. Em minha curta experiência, penso que isto é feito pela pequena participação de especialistas em fertilidade do solo e nutrição de plantas nas equipes de melhoramento.
Acredito que um programa de agricultura de baixo uso de insumos deve antes de qualquer coisa procurar utilizar variedades que sejam sabidamente mais eficientes no uso de nutrientes. Caso estes não existam ou não estejam disponíveis, deve-se criar programas de melhoramento que visem explicitamente o desenvolvimento de variedades menos exigentes e mais eficientes na utilização de nutrientes, mesmo que para isso seja necessária a utilização de técnicas de biotecnologia, caso se queira atingir altas produtividades. Esta seleção obrigatoriamente deverá ser feita expondo-se vários materiais a solos ou soluções nutritivas mais pobres em nutrientes e selecionando-se os materiais que se saiam melhor.

Uso excessivo de fertilizantes – interações entre nutrientes

Muitos agricultores e mesmo técnicos cometem um erro perigoso na adubação de culturas agrícolas, principalmente hortaliças – confundir uma cultura bem nutrida com uma cultura nutrida em excesso. O uso excessivo de fertilizantes, sem levar em consideração o que está disponível no solo e o que a cultura realmente necessita, tem se tornado um problema recorrente e danoso em cultivos olerícolas, inclusive de tomate, em todas as regiões do Brasil.
Pelas produções mais altas de biomassa comercializável, as necessidades de nutrientes pelas hortaliças são reconhecidamente mais altas. Obviamente a aplicação de fertilizantes em uma cultura que produzirá 30t/ha deverá ser mais alta do que em uma espécie que produz 5t/ha. Deve estar muito claro, tanto para produtores quanto para técnicos, que a adubação de qualquer cultura deve ser feita criteriosamente, sob o risco de se perder dinheiro e poluir solo e água.
Qualquer recomendação de adubação ou de aplicação de corretivos deve ser feita com base em uma análise química do solo, a qual informa ao técnico a quantidade de nutrientes que o solo oferece. Se esta quantidade for menor do que a necessidade da cultura, faz-se o uso de fertilizantes. Os problemas começam a aparecer quando, apesar de o solo ter a quantidade necessária de nutrientes para as plantas, insiste-se em aplicar adubo. A aplicação de fertilizantes sem levar em conta os resultados da análise de solo e a real necessidade da cultura é mera adivinhação e uma prática impensável na agricultura moderna.
O uso excessivo de fertilizantes não é danoso apenas devido aos problemas ambientais e de perda de dinheiro. Da mesma forma que ocorre em seres humanos, o excesso de nutrientes é danoso à saúde das plantas e pode comprometer a produção da mesma forma que a falta de nutrientes. Muitos dos elementos químicos essenciais para as plantas são absorvidos na forma de íons, ou seja, na forma de elementos químicos com carga elétrica. Aqueles com carga elétrica negativa são chamados ânions, os que possuem carga positiva são os cátions. No interior das células, que é para onde vão os nutrientes, deve ser mantido um equilíbrio eletroquímico, ou seja, um equilíbrio entre a concentração de ânions e cátions.
Existem interações, sinergísticas e antagônicas, entre alguns nutrientes. Nas interações sinergísticas, a absorção de determinado elemento pode favorecer a absorção de outro, como tem sido observado entre K+ e Cl- em algumas espécies. Por outro lado, nas interações antagônica, a absorção de determinada forma de um nutriente pode dificultar a absorção de algum outro nutriente. Muito conhecida entre os técnicos que lidam com tomate é a interação antagônica que existe entre a forma amoniacal do nitrogênio (NH4+) e o cálcio (Ca2+). Como se pode observar, ambas as formas são catiônicas.
Em geral, o uso exclusivo ou excessivo da forma amoniacal de nitrogênio leva ao surgimento de sintomas de deficiência em cálcio, como a podridão apical dos frutos (fundo preto). Apesar de o cálcio estar presente no solo em formas disponíveis, a planta não o aproveita porque a célula necessita manter o equilíbrio eletroquímico – o excesso de um determinado cátion impede a absorção (ou causa a saída) de outro cátion. Por outro lado, a aplicação demasiada de formas nítricas de nitrogênio (NO3-), além de poder afetar a absorção de outros nutrientes na forma aniônica, pode levar à elevação excessiva do pH do solo, afetando negativamente a absorção de micronutrientes metálicos, como ferro, cobre, zinco e níquel, os quais podem se tornar indisponíveis em valores mais altos de pH. As calagens excessivas têm o mesmo efeito.
Outro nutriente que pode afetar a absorção de micronutrientes metálicos, se aplicado em excesso, é o fósforo. Não é raro se observar, no campo, sintomas de deficiência em zinco, apesar da aplicação do nutriente. A análise do solo em geral mostra teores muito altos de fósforo. Neste caso, a interação negativa não se dá pela manutenção do balanço eletroquímico nas células, mas provavelmente pela formação de compostos de baixa solubilidade no solo.
Pelo que foi resumidamente exposto, fica claro que, ao contrário do que se possa pensar, adubações excessivas na verdade podem levar a deficiência de nutrientes devido a interações antagônicas. Da mesma forma que não se concebe um médico receitar um medicamento sem um exame de sangue do paciente, é inconcebível um agrônomo recomendar uma adubação sem uma análise química do solo.

Carvão como melhorador de solos

Muitos trabalhos de pesquisa recentes, brasileiros e estrangeiros, têm avaliado o uso de carvão de origem vegetal como condicionador de solos, com o objetivo de aumentar os teores de matéria orgânica e a capacidade de troca de cátions do solo, melhorar a eficiência no uso de fertilizantes, promover o crescimento de microrganismos benéficos ao crescimento vegetal, entre outras características agronomicamente desejáveis.
 
A possibilidade de se usar o carvão como condicionador de solos surgiu ao se observar que certas características químicas das Terras Pretas de Índio (TPI) amazônicas, como maiores teores de matéria orgânica do solo, nitrogênio, fósforo, cálcio e potássio, maior capacidade de retenção de nutrientes (CTC potencial), valores mais altos de pH devem-se à presença na fração orgânica destes solos de grandes quantidades de carvão (também chamado de carbono pirogênico ou, na literatura internacional, biochar), até 70 vezes mais do que nos solos adjacentes que lhes deram origem, predominantemente Latossolos, resultado da adição de material carbonizado por populações pré-colombianas ao longo de muito tempo. A existência das Terras Pretas sugere que, pelo menos teoricamente, solos de baixa fertilidade, como os Latossolos da Amazônia, podem ser transformados em solos férteis, não apenas pela adição de fontes minerais de nutrientes, mas pela adição de compostos orgânicos estáveis na forma de carvão

Um problema comum a tratamentos que utilizem materiais orgânicos como condicionadores de solo é a inevitável decomposição, razoavelmente rápida em alguns casos, tornando necessária a reaplicação periódica do material. A decomposição ou outra forma de oxidação levam à diminuição nos teores de matéria orgânica e conseqüente perda dos efeitos benéficos alcançados. Para que isso não ocorra, há duas saídas possíveis – a adição periódica de insumos orgânicos ou a aplicação de material naturalmente resistente à decomposição.
 
O carvão, quando incorporado ao solo, demonstra notável resistência à decomposição devida a características químicas intrínsecas, como a presença de grupos funcionais fenólicos, que permitem sua permanência no sistema solo por períodos relativamente longos de tempo, ao contrário de outros materiais orgânicos cuja persistência no solo depende da proteção conferida pelas partículas minerais ou pela continuidade da aplicação. As Terras Pretas Amazônicas têm mantido seus altos teores de matéria orgânica centenas e até milhares de anos após as populações pré-colombianas que lhes deram origem as terem abandonado. Por sua recalcitrância e alto teor de carbono, a aplicação de carvão ao solo tem sido considerada uma prática eficaz de seqüestro de carbono visando mitigar os efeitos da agricultura sobre as mudanças climáticas globais.

Resolução CONAMA 420/2009

Há muito venho criticando a forma como o compartimento ambiental solo é tratado pelos órgãos responsáveis pela área ambiental não só no Brasil, mas no mundo. Minhas críticas até então vinham sendo conduzidas, principalmente, frente à falta de políticas públicas visando planejamento, conservação e até mesmo preservação desse recurso, tão importante não só como meio de cultivo de alimentos e meio de sustentação de obras, mas também como parte do ciclo hidrológico e de outros ciclos tão importantes para a manutenção da qualidade de vida e da própria existência de vida no planeta, como o do carbono, do nitrogênio, do fósforo, do enxofre, etc…
Bem, mas não é o caso de “teorizar” sobre a importância ambiental do solo. Pelo menos não nesse post. Muito menos é caso de criticar. Estou hoje aqui para elogiar e corrigir o título do meu último post, “Mais um ano de fiascos”. Confesso que até a escrita desse último eu não tinha conhecimento a respeito da publicação da resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) de número 420. Ela foi publicada no dia 28 de Dezembro de 2009 e “dispõe sobre os critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas“. Tal resolução mostra que o ano, apesar de muitos fiascos, não foi somente deles.
Críticas à parte, a resolução é um avanço sem tamanho para o reconhecimento da ciência do solo como, também, parte das ciências ambientais no Brasil. Bem ou mal é uma primeira tentativa oficial e nacional de propor efetivamente dados para consulta sobre degradação química de solos e suas consequências. O passo mais difícil foi dado. A partir de agora é aperfeiçoá-la e fazer com que ela, cada vez mais, se aproxime da realidade.
A resolução pode ser vista e obtida através do endereço eletrônico http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=620.
Até a próxima…

Que a terra mostre meus erros

Alguns fiéis leitores do Geófagos, além de fiéis comentadores são quase colaboradores permanentes. O Sr. Manuel, um agrônomo português que sempre nos honra com relevantes comentários, narrou há pouco um caso interessante ocorrido certamente durante sua atuação profissional: uma generalizada deficiência do micronutriente maganês em videiras de certa região portuguesa em solos em que a falta deste nutriente não seria esperada.
Coincidentemente, durante o curto período em que trabalhei em uma empresa de adubos no interior de Minas Gerais, observei, em um pomar de laranjeiras, o claro sintoma foliar de falta de ferro, um outro micronutriente metálico, em um solo em que talvez fosse mais lógico encontrar excesso de ferro. Apesar da distância geográfica, das diferenças entre espécies e solos, em ambos os casos o agente causador da falta dos dois micronutrientes nestas folhas foi o mesmo: o calcário.

Sintoma de deficiência de manganês em planta ornamental:

Manganês.jpg

Sintoma de deficiência de ferro em cafeeiro:

Ferro.jpg
Alguem mais atento aos fatos da agricultura estranhará o que disse, afinal o calcário não é em geral utilizado como um melhorador das condições químicas do solo? Verdade, mas como afirma o dito popular, até os remédios podem ser venenos, dependendo da dose. O calcário, majoritariamente composto de carbonato de cálcio (CaCO3) é largamente utilizado em solos ácidos de regiões tropicais para corrigir a acidez e, principalmente, tornar indisponível o íon alumínio (Al3+), extremamente tóxico à maioria das plantas e muito solúvel sob condições de baixo pH, como nos Latossolos dos Cerrados. Basicamente, a reação que leva à correção da acidez do solo é a seguinte:
CaCO3 + H2O = Ca2+ + HCO3 + OH-
O íon OH-, hidroxila, além de reagir com os íons H+, diminuindo a acidez, reagem também com o alumínio, da seguinte forma:
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3
O hidróxido de alumínio (Al(OH)3) é bastante insolúvel, ficando o alumínio assim numa forma pouco disponível para as plantas, anulando seu efeito tóxico. Mas as hidroxilas não são seletivas, não reagem apenas com o alumínio – podem reagir também com outros cátions metálicos que não são tóxicos ou até mesmo com nutrientes:
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3
Mn2+ + 4OH- = MnO2 + 2H2O + 2e-
Tanto o hidróxido de ferro quanto o óxido de manganês são insolúveis, tornando estes dois nutrientes indisponíveis às plantas e causando os sintomas de deficiência. Isto é comum em plantios onde a calagem (aplicação agrícola do calcário) é feita de forma incorreta, em excesso, em geral porque não se faz a análise química do solo para a correta recomendação da calagem. Foi exatamente isso o que ocorreu no pomar de laranjeiras ao qual me referi acima: um agrônomo inexperiente ou descuidado recomendou a aplicação de calcário “no olho”, por adivinhação, e recomendou em excesso. O pH do solo subiu demais e o micronutriente ferro ficou indisponível às plantas, na forma insolúvel de hidróxido de ferro.
No caso das videiras do senhor Manuel, apesar de o calcário também ter sido o “culpado”, a história foi um tanto diferente e curiosa. Dou a palavra ao agrônomo português:
“O solo,aparentemente,tinha,porém,manganésio para dar e vender,assim se pode dizer. Só que estava muito pouco disponível. Coisas que acontecem quando sucedem outras coisas. E o que tinha acontecido? Anos atrás, as estradas eram de macadame calcário. A passagem de carros e carretas levantava nuvens de poeira calcária,que o vento dominante se encarregava de ir depositando,sobretudo, numa das bermas. E calcário a mais faz das suas e,neste caso particular,levou o manganésio a um estado muito menos solúvel.”
Como se costuma dizer nas escolas de agronomia, os médicos têm uma clara vantagem sobre os agrônomos: seus erros são encobertos pela terra. Os erros dos agrônomos, a terra mostra.

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