AGRICULTURA CONSERVACIONISTA (MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO, ORGANISMOS DO SOLO E SISTEMA PLANTIO DIRETO) Flashcards
(113 cards)
1
Q
A agricultura conservacionista compreende?
A
● Respeito à aptidão e à adequabilidade de utilização do solo.
● Preservação de ecossistemas sensíveis (margens de rios, de córregos e de lagos; entornos de
nascentes; terrenos declivosos; solos rasos e de textura arenosa).
● Redução ou eliminação de mobilizações do solo.
● Preservação de resíduos culturais na superfície do solo.
● Manutenção da cobertura permanente do solo.
● Aporte de material orgânico ao solo em quantidade, qualidade e frequência compatíveis com
a demanda biológica do solo.
● Ampliação da biodiversidade, mediante o cultivo de múltiplas espécies, em rotação e/ou
consorciação de culturas.
● Diversificação de sistemas agrícolas produtivos (sistemas agropastoris, agroflorestais,
silvipastoris, agrossivipastoris, etc).
● Redução do intervalo de tempo entre a colheita e a semeadura (implantação do processo
colher/semear).
● Emprego de práticas mecânicas de controle da erosão.
● Controle de tráfego do máquinas e equipamentos agrícolas.
● Uso preciso de insumos agrícolas.
● Manejo integrado de pragas, doenças e plantas daninhas.
2
Q
Evidentes problemas de degradação estrutural da camada subsuperficial do solo, perceptíveis pela deformação morfológica das raízes de plantas?
A
● Concentração de raízes de plantas cultivadas na camada superficial do solo.
● Redução considerável da porosidade de aeração do solo e da taxa de infiltração de água.
● Elevação da densidade do solo e da resistência à penetração.
● Ocorrência de déficit hídrico em curtos períodos de estiagem.
● Ocorrência de erosão em sulcos e entre sulcos.
● Arraste de nutrientes das plantas pelo deflúvio superficial.
● Poluição ambiental.
3
Q
A fonte da matéria orgânica do solo é a?
A
Produção primária líquida da fotossíntese das plantas.
Do total de C fixado pelas plantas, cerca de metade é consumido na respiração, enquanto o restante constitui a
produção primária líquida.
4
Q
O aporte de C ao solo depende principalmente da?
A
Da deposição de resíduos da biomassa aérea e radicular das plantas e da exsudação de moléculas orgânicas pelas raízes.
Os resíduos depositados sobre a superfície formam uma camada chamada de serrapilheira, na qual o material orgânico não se encontra em íntimo contato com o solo. Essa cobertura constitui uma camada protetora importantíssima, reduzindo a temperatura superficial e o impacto das gotas de chuva, aumentando a retenção de água e propiciando melhores condições aos organismos do solo.
5
Q
O teor de matéria orgânica do solo é resultado do balanço entre a?
A
a quantidade de material aportado
ao solo e a taxa de decomposição desses resíduos. A decomposição da matéria orgânica ocorre concomitantemente à sua preservação, isto é, o processo de decomposição leva à formação de moléculas orgânicas mais estáveis, que podem permanecer no solo por até centenas a milhares de anos.
6
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar:
A
● Clima:
● Vegetação:
● Solo:
● Restrições à decomposição:
● Uso e manejo do solo:
7
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar: Clima
A
as variáveis climáticas precipitação e temperatura são as mais importantes na regulação dos teores de matéria orgânica, com efeito sobre o balanço entre entradas e saídas de C. A precipitação controla os aportes de resíduos orgânicos (maior precipitação, maior produção primária líquida), enquanto a temperatura controla a taxa de decomposição (quanto mais frio, menor a taxa de decomposição).
8
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar: Vegetação
A
● Vegetação: afeta a alocação do aporte de C ao solo (gramíneas aportam mais C no sistema radicular, que tem maior tendência de permanecer no solo como húmus que o C aportado pela parte aérea), a recalcitrância química dos resíduos aportados (teor de lignina, ceras, suberina, resinas) e a quantidade de biomassa produzida (produtividade primária líquida floresta tropical > cerradão > cerrado > campo cerrado > campo rupestre).
9
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar: Solo
A
● Solo: o teor de argila do solo afeta grandemente a tendência de acúmulo da matéria orgânica pela proteção física da mesma (quanto maior o teor de argila, maior o teor de matéria orgânica).
10
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar: Restrições à decomposição
A
● Restrições à decomposição: condições de encharcamento do solo restringem a disponibilidade de O2 e reduzem as taxas de decomposição, promovendo o acúmulo de matéria orgânica.
11
Q
Dentre os fatores que regulam os estoques de matéria orgânica do solo, podemos destacar: Uso e manejo do solo
A
● Uso e manejo do solo: mudanças de uso da terra são um dos principais fatores que levam à perda dos estoques de C do solo. Em solos sob uso agrícola, as práticas de manejo afetam grandemente os teores de matéria orgânica, que são mais elevados em condições de não revolvimento do solo e com elevado aporte de biomassa (plantio direto, rotação de culturas, adubação verde, adubação orgânica).
12
Q
A biomassa de organismos que habitam o solo e o sistema radicular das plantas constituem a matéria
orgânica viva.
A
Apesar de não contribuir com mais que 4% do C orgânico do solo, essa fração é essencial nas transformações que os materiais orgânicos sofrem no solo.
13
Q
A maior parte da matéria orgânica viva é
constituída por microrganismos, formando o compartimento denominado de?
A
biomassa microbiana. Esse compartimento da matéria orgânica viva representa uma reserva lábil (facilmente mineralizável) de C e nutrientes e é responsável pela mediação dos processos bioquímicos do solo.
14
Q
A maior parte da matéria orgânica do solo, porém, está na fração não vivente ou morta, sendo
formada?
A
pela matéria macrorgânica (ou matéria orgânica leve) e pelo húmus.
15
Q
A matéria macrorgânica ou
matéria orgânica leve ou particulada?
A
(5 a 30% do C orgânico do solo) é composta por resíduos orgânicos ainda incipientemente transformados, afetados principalmente pela redução física do seu tamanho pela
atuação da fauna do solo. Recebe essas denominações porque os seus constituintes ainda guardam muita semelhança aos tecidos originais, que têm baixa densidade. Essa fração da matéria orgânica geralmente tem alta labilidade, sendo rapidamente afetada por mudanças ou perturbações (revolvimento do solo, por
exemplo).
16
Q
O maior compartimento da matéria orgânica morta é o?
A
húmus, composto por substâncias húmicas
e não húmicas. As substâncias não húmicas são macromoléculas que correspondem a grupos funcionais
com propriedades bem definidas, como carboidratos, proteínas, ceras, óleos, etc. As substâncias não
húmicas resultam das transformações da matéria orgânica que é aportada ao solo ou das moléculas
exsudadas pelas raízes no ambiente da rizosfera.
17
Q
As substâncias húmicas compõem o maior compartimento da matéria orgânica do solo,
contribuindo em geral com?
A
85-90% da matéria orgânica do solo.
18
Q
Substâncias húmicas resultam de?
A
Reações secundárias de
síntese e polimerização por mecanismos ainda não totalmente elucidados.
19
Q
As substância húmicas são
extremamente variáveis?
A
Podendo ir de pequenas moléculas orgânicas a macromoléculas enormes, comelevado peso molecular.
20
Q
Por muitas décadas, o estudo da matéria orgânica do solo se baseou fortemente na
sua separação em frações de acordo com a solubilidade em ácidos e bases:
A
Essas frações apresentam diferenças quanto às suas propriedades; assim, essa divisão, apesar de
arbitrária, é bastante útil. A fração humina é constituída por moléculas grandes em íntima associação com
a fração mineral do solo, enquanto os ácidos fúlvicos são formados por moléculas de menor tamanho.
21
Q
As substâncias húmicas representam um compartimento da matéria orgânica com maior
estabilidade e maior tempo de residência no solo.
A
Essa estabilidade é dada por fenômenos de natureza
química, bioquímica e física.
A estabilização química deve-se à associação entre as moléculas orgânicas e
as partículas de argila, formando complexos argilo-orgânicos que protegem a matéria orgânica contra a
degradação microbiana.
A estabilização bioquímica deve-se à própria composição química dos compostos
orgânicos, que podem ser mais ou menos resistentes à decomposição em função da presença de materiais
recalcitrantes como lignina, compostos fenólicos, taninos; e aos processos de polimerização que ocorrem
concomitantemente à decomposição, que originam moléculas complexas mais resistentes à decomposição.
Já a proteção física é garantida pela formação de agregados no solo, que restringem o acesso dos
microrganismos e de suas enzimas às moléculas orgânicas, além da reduzida disponibilidade de O2 no
interior dos agregados.
22
Q
PROPRIEDADES AFETADAS PELA MATÉRIA ORGÂNICA
A
A matéria orgânica é um componente extremamente ativo do solo, afetando propriedades químicas,
físicas e biológicas.
23
Q
Propriedades químicas afetadas pela matéria orgânica?
A
Poder tampão
CTC
Complexação de íons
Fornecimento de nutrientes
24
Q
Propriedades químicas afetadas pela matéria orgânica: Poder tampão
A
matéria orgânica aumenta o poder tampão do solo, que é a sua capacidade de
resistir a mudanças de pH pela adição de ácidos ou bases.
25
Propriedades químicas afetadas pela matéria orgânica: CTC
grande quantidade de grupamentos carboxílicos e fenólicos contribui enormemente à CTC
do solo como **cargas dependentes de pH** (cargas variáveis). Em solos tropicais altamente intemperizados, a
matéria orgânica contribui com a maior parte das cargas da CTC do solo.
26
Propriedades químicas afetadas pela matéria orgânica: Complexação de íons
a disponibilidade de ligantes orgânicos favorece a **formação de complexos
organo-metálicos** entre as moléculas orgânicas e os micronutrientes catiônicos, geralmente aumentando a
sua disponibilidade (exceto para o Cu, que forma complexos com elevada energia de ligação a ponto de
tornar-se indisponível). No caso do Al, a formação de complexos com a matéria orgânica reduz a sua
atividade em solução e toxicidade.
27
Propriedades químicas afetadas pela matéria orgânica: Fornecimento de nutrientes
a decomposição da matéria orgânica promove a **mineralização e
liberação de nutrientes.**
28
Propriedades físicas afetadas pela matéria orgânica:
Agregação
Retenção de água
29
Propriedades físicas afetadas pela matéria orgânica: Agregação
● Agregação: a matéria orgânica tem grande participação no fenômeno de **formação e estabilização
dos agregados do solo**, principalmente em solos de clima temperado (em solos tropicais, a agregação é
naturalmente favorecida pela mineralogia caulinítica e oxídica). Seu efeito é particularmente importante na **estabilização dos agregados maiores**. Têm particular importância os exopolissacarídeos liberados por bactérias e fungos, que atuam como verdadeiras colas entre as partículas minerais.
30
Propriedades físicas afetadas pela matéria orgânica: Retenção de água
● Retenção de água: as moléculas orgânicas têm elevadíssima **capacidade de retenção de água.**
31
Propriedades biológicas afetadas pela matéria orgânica:
Reservatório de energia
Resiliência do solo
Estímulo ao crescimento de plantas e organismos
32
Propriedades biológicas afetadas pela matéria orgânica: Reservatório de energia
● Reservatório de energia: predominam no solo organismos heterotróficos, cuja fonte de energia e
C é a matéria orgânica do solo. Esses organismos são essenciais na decomposição da matéria orgânica,
ciclagem de nutrientes, dentre outras funções.
33
Propriedades biológicas afetadas pela matéria orgânica: Resiliência do solo
● Resiliência do solo: capacidade que o solo possui de **reconstituir o seu equilíbrio original quando
é exposto a distúrbios.** A matéria orgânica permite o desenvolvimento de redes tróficas complexas,
garantindo a manutenção das funções ecossistêmicas quando ocorrem perturbações no meio.
34
Propriedades biológicas afetadas pela matéria orgânica: Estímulo ao crescimento de plantas e organismos
● Estímulo ao crescimento de plantas e organismos: a matéria orgânica promove o crescimento de
plantas e organismos de maneira direta, por **efeitos de moléculas orgânicas sobre a própria fisiologia da
planta**; ou de modo indireto, pela melhoria do ambiente para o desenvolvimento radicular, retenção de água
e fornecimento de nutrientes.
35
COMPOSTAGEM
A compostagem é um **processo controlado de decomposição aeróbia** (na presença de O2) de resíduos
orgânicos.
Durante o processo, as moléculas orgânicas, em presença de O2, são degradadas, com **formação
de húmus, mineralização de nutrientes e produção de CO2**.
O resultado do processo é chamado de **composto orgânico, um material estabilizado, rico em substâncias húmicas, de coloração escura e que não
guarda semelhança com os materiais originais.**
36
A compostagem é caracterizada por?
Três fases sequenciais, com duração total geralmente de 90 a 120 dias.
37
A compostagem é caracterizada por três fases sequenciais:
Na **fase inicial**, com duração de uma a duas semanas, ocorre **consumo das moléculas mais lábeis.**
Em seguida, ocorre a **fase termofílica**, com duração de seis a oito semanas, caracterizada pelo **aumento de temperatura (até 60 °C)**, ocorrendo a decomposição dos materiais de degradação mais difícil.
Segue-se então a **fase final ou cura**, que resulta no **material estabilizado e humificado.**
38
Dentre os fatores que afetam o processo de compostagem, destacam-se:
Teor de nutrientes
O2
Água
Inoculação
39
Dentre os fatores que afetam o processo de compostagem, destacam-se: Teor de nutrientes
● Teor de nutrientes: os microrganismos decompositores precisam de nutrientes disponíveis para
seu metabolismo.
O principal parâmetro no processo de compostagem é a relação entre C e N no material, chamado de relação C/N.
40
Dentre os fatores que afetam o processo de compostagem, destacam-se: O2
● O2: uma vez que a compostagem é um processo de **decomposição aeróbia**, é importante haver
plena disponibilidade de O2. Isso é conseguido pelo uso de **aeração forçada ou pelo revolvimento frequente**
(principalmente nas primeiras três a quatro semanas).
41
Dentre os fatores que afetam o processo de compostagem, destacam-se: Água
● Água: o metabolismo microbiano demanda a presença de **água disponível**. O excesso de água, porém, favorece a decomposição anaeróbia, já que limita a disponibilidade de O2.
42
Dentre os fatores que afetam o processo de compostagem, destacam-se: Inoculação
● Inoculação: a inoculação de cepas de **microrganismos especializados** pode ser interessante, principalmente no caso de resíduos recalcitrantes, como aqueles ricos em lignina.
43
O principal parâmetro no processo de compostagem é a relação entre C e N no material, chamado de relação C/N.
Relações C/N iniciais de **25/1 a 30/1** aceleram o processo de compostagem.
Arelação C/N do composto final é de **10/1.**
* A **aplicação de P** também favorece o processo, pois resíduos vegetais são geralmente pobres nesse nutriente.
44
Em comparação à aplicação de composto orgânico estabilizado, a aplicação de resíduos frescos tem
as seguintes desvantagens:
risco de **danos às plantas pelo aquecimento** quando são aplicados materiais com
baixa relação C/N (rápida decomposição),
**imobilização de nutrientes** quando são aplicados materiais com
elevada relação C/N,
**cheiro desagradável**,
**riscos sanitários** (patógenos, pragas, roedores) e
possibilidade de
**perdas de N** por volatilização de amônia.
45
ADUBAÇÃO VERDE E ADUBAÇÃO ORGÂNICA
O uso de materiais orgânicos tem como vantagens?
além da liberação gradual de nutrientes,
o seu efeito como condicionador de solo,
melhorando as características químicas (CTC,
teor de matéria orgânica),
físicas (porosidade, infiltração,
retenção de água, agregação)
e biológicas (atividade e diversidade de organismos).
46
materiais orgânicos
Quanto aos nutrientes, podemos destacar as seguinte fontes:
● N: leguminosas, estercos, lodo de esgoto, composto, torta de mamona.
● P: farinha de ossos.
● K: palha de café, cinzas, vinhaça.
● Ca: esterco de aves poedeiras, farinha de ossos.
47
Quanto às desvantagens do uso de adubos orgânicos, podemos citar:
● baixo teor de nutrientes → altas doses aplicadas → custos elevados de transporte;
● possibilidade de alto teor de Na e alta condutividade elétrica;
● possibilidade de presença de metais pesados;
● possibilidade de presença de patógenos;
● cálculo das doses a serem aplicadas é mais difícil;
● composição química e grau de humificação variáveis dependendo da qualidade do
processo de produção.
48
Adubação verde
A adubação verde consiste no uso de plantas, geralmente leguminosas, para melhoria da fertilidade
do solo.
49
Adubação verde
Dentre as suas vantagens, podemos destacar:
● manutenção da cobertura vegetal e controle da erosão;
● controle de pragas e doenças (interrupção do ciclo), inclusive nematoides (crotalária);
● fixação biológica de N, que pode resultar em aportes de 30 a 500 kg/ha.ano de N;
● ciclagem de nutrientes, especialmente quando são empregados adubos verdes com sistema radicular mais profundo;
● efeitos sobre a estrutura do solo, com aumento da agregação, porosidade e infiltração
de água ("descompactação biológica").
50
Para culturas de grãos, de maneira geral tem-se a produção de palha?
produção de 1 t de palha para cada tonelada de grão.
**Cerca de metade da biomassa vegetal é composta por C** e, a cada **10 átomos de C aportados pela biomassa, em média 1 átomo de C é incorporado ao húmus do solo** (coeficiente de incorporação de 10%).
51
Para aumento do teor de matéria orgânica do solo em 1% (20 t/ha), seria
necessária a incorporação de aproximadamente:
12 t/ha de C ao húmus (considerando que a matéria
orgânica tem 58% de C).
**Para tanto, ao longo de 10 anos, deveria haver um aporte anual de biomassa de 24 t/ha (aporte anual de 12 t/ha de C, com incorporação anual de 1,2 t/ha de C).
52
Os materiais orgânicos se podem se enquadrar na legislação brasileira como fertilizantes, corretivos
ou biofertilizantes.
De acordo com a Lei nº 6.894, de 16 de dezembro de 1980, temos que: Art 3º Para efeitos desta Lei, considera-se:
a) **fertilizante**, a substância mineral ou orgânica, natural ou sintética, fornecedora de um ou mais nutrientes vegetais;
b) **corretivo**, o material apto a corrigir uma ou mais características desfavoráveis do solo;
c) **estimulante ou biofertilizante**, o produto que contenha princípio ativo apto a melhorar, direta
ou indiretamente, o desenvolvimento das plantas.
53
A regulamentação dada pelo Decreto nº 4.954, de 14 de janeiro de 2004, estabelece que os materiais
orgânicos podem se enquadrar como fertilizantes orgânicos e organominerais:
b) **fertilizante orgânico:** produto de natureza fundamentalmente orgânica, obtido por processo
físico, químico, físico-químico ou bioquímico, natural ou controlado, a partir de matérias-primas
de origem industrial, urbana ou rural, vegetal ou animal, enriquecido ou não de nutrientes minerais;
l) **fertilizante orgânico simples:** produto natural de origem vegetal ou animal, contendo um ou
mais nutrientes de plantas;
m) **fertilizante orgânico misto:** produto de natureza orgânica, resultante da mistura de dois ou mais fertilizantes orgânicos simples, contendo um ou mais nutrientes de plantas;
n) **fertilizante orgânico composto:** produto obtido por processo físico, químico, físico-químico
ou bioquímico, natural ou controlado, a partir de matéria-prima de origem industrial, urbana
ou rural, animal ou vegetal, isoladas ou misturadas, podendo ser enriquecido de nutrientes
minerais, princípio ativo ou agente capaz de melhorar suas características físicas, químicas ou
biológicas; e
o) **fertilizante organomineral:** produto resultante da mistura física ou combinação de
fertilizantes minerais e orgânicos.
54
O mesmo Decreto estabelece que os materiais orgânicos também podem se enquadrar como condicionadores de solo (uma categoria de corretivos) ou biofertilizantes:
IV - **corretivo** - produto de natureza inorgânica, orgânica ou ambas, usado para melhorar as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, isoladas ou cumulativamente, não tendo em conta seu valor como fertilizante, além de não produzir característica prejudicial ao solo e aos
d) **condicionador do solo:** produto que promove a melhoria das propriedades físicas, físicoquímicas
ou atividade biológica do solo; e
VI - **biofertilizante:** produto que contém princípio ativo ou agente orgânico, isento de substâncias
agrotóxicas, capaz de atuar, direta ou indiretamente, sobre o todo ou parte das plantas
cultivadas, elevando a sua produtividade, sem ter em conta o seu valor hormonal ou
estimulante;
55
A regulamentação dos fertilizantes orgânicos, organominerais e biofertilizantes é dada pela Instrução Normativa nº 25 do MAPA, de 23 de setembro de 2009, que define as seguintes classes:
Art. 2o Os fertilizantes orgânicos simples, mistos, compostos e organominerais serão classificados
de acordo com as matérias-primas utilizadas na sua produção em:
I - **Classe “A”:** fertilizante orgânico que, em sua produção, utiliza **matéria-prima de origem vegetal, animal ou de processamentos da agroindústria**, onde não sejam utilizados no processo,
metais pesados tóxicos, elementos ou compostos orgânicos sintéticos potencialmente tóxicos,
resultando em produto de utilização segura na agricultura;
II - **Classe “B”:** fertilizante orgânico que, em sua produção, utiliza matéria-prima oriunda de
processamento da atividade industrial ou da agroindústria, onde, **metais pesados tóxicos, elementos ou compostos orgânicos sintéticos potencialmente tóxicos são utilizados no processo**, resultando em produto de utilização segura na agricultura;
III - **Classe “C”**: fertilizante orgânico que, em sua produção, utiliza qualquer quantidade de **matéria-prima oriunda de lixo domiciliar**, resultando em produto de utilização segura na
agricultura; e
IV - **Classe “D”**: fertilizante orgânico que, em sua produção, utiliza qualquer quantidade de **matéria-prima oriunda do tratamento de despejos sanitários**, resultando em produto de
utilização segura na agricultura.
56
A recomendação de adubação para emprego de fertilizantes orgânicos é diferente dos cálculos vistos
anteriormente, já que deve considerar também quanto dos nutrientes aplicados serão mineralizados e
disponibilizados às plantas. A dose de fertilizantes orgânicos é definida por:
Dose (kg/ha) =
A / (B/100 ∗ C/100 ∗ D/ 100)
em que:
A: exigência do nutriente pela cultura. Mais comumente a recomendação é feita para o N, sendo depois
determinadas as quantidades aplicadas dos demais nutrientes. A aplicação de doses acima de 10 t/ha é
geralmente suficiente para o suprimento de todos os micronutrientes.
B: teor de matéria seca em %.
C: teor do nutriente na matéria seca em %.
D: índice de mineralização ou conversão em %. Esse fator é o mais difícil de ser determinado e nele se baseia
o sucesso da recomendação. De maneira geral, para N, P e S, poderiam ser considerados índices de 50%, 30%
e 20% para a taxa de mineralização no 1º, 2º e 3º anos respectivamente. Para K, esse índice é de 100%, já
que esse nutriente não se encontra incorporado a nenhuma molécula orgânica.
57
Para adubos orgânicos líquidos, a dose é definida por:
Dose (m3/ha) =
A / (C ∗ D/100)
em que:
A: exigência do nutriente pela cultura.
C: concentração do nutriente em kg/m3.
D: índice de mineralização em %.
58
ORGANISMOS DO SOLO
Os organismos do solo são responsáveis pelos processos bioquímicos que controlam as
transformações dos nutrientes e as transferências de energia no solo. Em condições ambientais ideais
(disponibilidade de água e nutrientes), o crescimento populacional ocorre em função da disponibilidade de
matéria orgânica.
59
O solo é um ecossistema com enorme diversidade de organismos:
Dos quais talvez não se conheça ainda 1%, já que apenas 1% dos microrganismos do solo é cultivável, isto é, passível de isolamento e crescimento em meios de cultura em laboratórios.
A grande biodiversidade permite que existam inúmeros
organismos desempenhando as mesmas funções ecológicas.
60
diversidade funcional
Juntamente com a diversidade funcional (um
organismo desempenhando várias funções), esses fatores garantem a existência de **redundância funcional**
nos processos bioquímicos do solo.
61
redundância funcional
A redundância funcional garante que **processos essenciais, como
decomposição e fixação biológica de N, continuem ocorrendo mesmo que as condições ambientais se
tornem desfavoráveis** a determinado grupo de organismos, já que existem outras espécies que poderiam
continuar atuando e que encontram nessas novas condições um ambiente mais adequado ou menos
limitante. Isso significa que os processos mediados por organismos apresentam **resiliência, isto é, são
capazes de se readequar após perturbações** (os processos se mantêm ativos).
62
A grande maioria dos organismos encontra-se na camada?
na camada superficial do solo, onde são depositados
os resíduos orgânicos e onde se localiza a maior porção da **rizosfera**, o pequeno volume de solo (até 5 mm a
partir da superfície das raízes) sob **forte influência do sistema radicular**.
63
A rizosfera é considerada o?
**"paraíso dos microrganismos"**, devido ao **aporte contínuo de C altamente lábil na forma de exsudatos radiculares**
(aminoácidos, açúcares, ácidos orgânicos, enzimas, sinalizadores químicos). Os organismos do solo são
**comumente divididos em função do seu tamanho**, que tem relação com as funções que desempenham.
64
A biomassa microbiana:
é formada por todos os organismos menores que 5 μm (0,005 mm), sendo responsável por grande parte da atividade biológica do solo.
É responsável por **catalisar as transformações bioquímicas**, atuando como fonte (mineralização) e dreno (imobilização) de C e nutrientes no solo.
A biomassa microbiana é menos expressiva em solos degradados, inundados, submetidos a preparo
convencional ou contaminados.
**Representa uma reserva lábil de nutrientes e uma importante fonte das
enzimas que atuam no solo.**
65
A macrofauna:
do solo é formada por organismos maiores que 2 mm, como cupins, formigas,
besouros e minhocas. São denominados de **"engenheiros do ecossistema"** pelo seu papel na construção de
túneis e galerias no solo, o que tem **influência nos processos de agregação, aeração e infiltração de água.**
66
A mesofauna:
do solo inclui os organismos com tamanho entre 0,2 e 2 mm, como ácaros e colêmbolas. Atuam
como **trituradores e decompositores** da matéria orgânica.
67
A microfauna:
do solo é formada pelos organismos
com tamanho inferior a 0,2 mm, como protozoários e nematoides. Além de atuarem como **trituradores e
decompositores, têm importante papel na regulação das populações de microrganismos pela predação.**
68
Os organismos do solo são
comumente divididos em função do seu tamanho, que tem relação com as funções que desempenham.
Biomassa Microbiana: organismos menores que 5 μm (0,005 mm),
Macrofauna: organismos maiores que 2 mm
Mesofauna: organismos com tamanho entre 0,2 e 2 mm
Microfauna: organismos
com tamanho inferior a 0,2 mm
69
Alguns processos bioquímicos mediados pelos organismos do solo:
Decomposição da matéria orgânica
Mineralização de nutrientes
Nitrificação
Fixação biológica de nitrogênio
70
Alguns processos bioquímicos mediados pelos organismos do solo: Decomposição da matéria orgânica
● Decomposição da matéria orgânica: inicia-se com a redução do tamanho do material pela ação dos
organismos trituradores. Os decompositores primários realizam o ataque químico inicial (enzimas
extracelulares). Quando o material lábil é consumido, esses organismos morrem e outras espécies com
aparato enzimático mais sofisticado passam a atuar sobre o material resultante.
71
Alguns processos bioquímicos mediados pelos organismos do solo: Mineralização de nutrientes
● Mineralização de nutrientes: o processo de decomposição da matéria orgânica leva à liberação dos
nutrientes que se encontravam imobilizados em matrizes orgânicas.
72
Alguns processos bioquímicos mediados pelos organismos do solo: Nitrificação
● Nitrificação: a conversão de amônia a nitrato é um processo mediado por bactérias, principalmente
dos gêneros *Nitrosomonas e Nitrobacter.*
73
Alguns processos bioquímicos mediados pelos organismos do solo: Fixação biológica de nitrogênio
● Fixação biológica de nitrogênio: será discutida adiante.
74
MICORRIZAS
Micorrizas são **associações entre fungos e raízes** surgidas há cerca de 400 milhões de anos, quando
as plantas estavam iniciando a colonização do ambiente terrestre. Os fungos micorrízicos são simbiotróficos
mutualistas, isto é, **crescem e se nutrem em tecidos vegetais vivos, mas sem causar disfunções dos tecidos
ou danos às plantas.**
75
A presença de micorrizas é generalizada no reino vegetal. Existem seis tipos diferentes
de micorrizas:
mas as **ectomicorrizas** e, principalmente, os **fungos micorrízicos arbusculares** são de longe os mais comuns.
As **ectomicorrizas** caracterizam-se pela **formação do "manto fúngico", uma colonização
maciça de espaços intercelulares do córtex radicular.** Ocorrem, por exemplo, em Pinus, acácia e eucalipto.
Os **fungos micorrízicos arbusculares** ocorrem nas espécies de mais de **80% das famílias botânicas. Colonizam as células do córtex radicular, mas de forma inter- e intracelular**, com formação de **estruturas especializadas denominadas arbúsculos** (contato íntimo e ramificado entre as membranas celulares das células fúngicas e vegetais).
76
A formação de micorrizas é mais expressiva em plantas?
em plantas com sistemas radiculares pouco
desenvolvidos e naquelas nativas de solos com baixa fertilidade, principalmente pobres em P.
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A associação
é dita mutualística:
uma vez que o fungo recebe fotoassimilados da planta (até 20% do C fixado pelas plantas
pode ser destinado à manutenção da micorriza).
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A associação é dita mutualísticada das micorrizas traz os seguintes benefícios às plantas:
● maior volume de solo explorado e maior superfície de absorção;
● maior capacidade de absorção e assimilação de nutrientes;
● absorção de nutrientes em formas não disponíveis para as plantas;
● alteração microbiológica da rizosfera, com supressão de patógenos;
● amenização de estresses que reduzem a absorção;
● agregação da sola pelo efeito das hifas e da glomalina (semelhante a uma cola).
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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO
O N é o elemento mais abundante na atmosfera terrestre:
compondo 78% da mesma. Contudo, encontra-se na forma de N2, na qual dois átomos encontram-se ligados por uma **forte ligação tripla.**
Nesse estado, encontra-se **indisponível para a maioria dos organismos do planeta**, incapazes de romper essa tripla ligação e incorporar o N a formas orgânicas.
Um pequeno grupo de bactérias, denominadas genericamente de **diazotróficas**, possui sistemas enzimáticos capazes de operar essa façanha.
**A enzima nitrogenase** desses microrganismos é capaz de **reduzir o N2 e convertê-lo a NH3**, que pode ser incorporado a moléculas orgânicas
de aminoácidos, por exemplo.
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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO
As bactérias fixadoras de N ocorrem em três formas de vida:
vida livre, associativas e em simbiose.
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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO
As bactérias fixadoras de N ocorrem em três formas de vida: bactérias de vida livre
● As bactérias de vida livre ocorrem no solo e na água **sem estarem em contato com as plantas**. O N por elas fixado precisa "percorrer um longo caminho" (morte das células bacterianas seguida pela mineralização) para ser utilizado pelos vegetais, podendo ser absorvido por outros organismos ou mesmo
perdido ao longo do percurso. São mais abundantes na rizosfera por se aproveitarem dos exsudatos
radiculares para seu metabolismo. Os gêneros mais comuns são *Azospirillum e Azotobacter.*
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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO
As bactérias fixadoras de N ocorrem em três formas de vida: As bactérias associativas
● As bactérias associativas **colonizam internamente o córtex radicular** (chamados de bactérias diazotróficas **endofíticas**), sendo encontradas principalmente em **monocotiledôneas.**
Apesar de estarem em íntimo contato com as raízes das plantas, não apresentam o mesmo nível de organização da associação que os organismos simbiontes. São ditas **bactérias promotoras de crescimento**, pois além de contribuírem com o N fixado, também produzem reguladores e promotores de crescimento.
Os gêneros mais comuns são
*Acetobacter, Herbaspirillum e Azospirillum*, o segundo inclusive sendo utilizado em **inoculantes comerciais**,
empregados principalmente na cultura da cana-de-açúcar.
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FIXAÇÃO BIOLÓGICA DE NITROGÊNIO
As bactérias fixadoras de N ocorrem em três formas de vida: bactérias simbiontes
● As bactérias simbiontes nodulíferas apresentam um nível muito mais especializado de associação
com as plantas, envolvendo **interações anatômicas e fisiológicas.**
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bactérias simbiontes
Esse tipo de simbiose é comum nas plantas
**leguminosas, que formam nódulos** com bactérias genericamente denominadas de rizóbios (vários gêneros,
como Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium). A capacidade de nodulação **não é inerente a todas as leguminosas (o pau-brasil, por exemplo, não nodula),** mas ocorre em mais de 80% das espécies das subfamílias Mimosoideae e Faboideae.
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bactérias simbiontes
etapa da nodulação 1
A primeira etapa da nodulação, chamada de **pré-infecção**, envolve a
"conversação" molecular entre as plantas, que exsudam compostos flavonoides, a as bactérias
**(reconhecimento químico entre os simbiontes).**
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bactérias simbiontes
etapa da nodulação 2
A seguir, na **fase de infecção**, ocorrem **alterações anatômicas*** na planta com a formação do nódulo.
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bactérias simbiontes
etapa da nodulação 3
Por fim, ocorre a **fase de funcionamento dos nódulos**,
em que as plantas fornecem substratos para o crescimento bacteriano, energia na forma de ATP e
leghemoglobina.
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Nitrogenase é uma enzima:
Que demanda **condições anóxicas (sem O2)** para sua atividade, e a **leghemoglobina** é responsável pelo fornecimento de O2 a taxas compatíveis com a sua atividade. Quando nódulos ativos são seccionados, eles exibem uma **coloração avermelhada** no seu interior devido à presença da leghemoglobina.
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SISTEMA PLANTIO DIRETO
O desenvolvimento inicial do plantio direto se deveu?
Ao surgimento de **herbicidas mais eficientes** para controle de plantas daninhas **(Paraquat na década de 1970)** e ao desenvolvimento de **semeadoras
próprias para a semeadura direta**, ou seja, sem revolvimento prévio do solo. Sua expansão foi estimulada
pela economia que proporciona na operações agrícolas e pelos benefícios para a conservação do solo,
particularmente pelo potencial de reduzir as perdas de solo pela erosão hídrica. **Atualmente, cerca de 33
milhões de ha são manejados sob sistema de plantio direto no Brasil.**
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SISTEMA PLANTIO DIRETO
DEFINIÇÕES
A semeadura direta surgiu na Inglaterra e nos EUA ao final da década de 1960, como uma forma de
cultivo em que o solo não era mobilizado por operações de preparo antes do plantio. A ausência de
mobilização do solo garantia a manutenção dos resíduos vegetais na sua superfície, por isso essa estratégia
de cultivo mínimo é chamada também de plantio direto na palha. Para a condição subtropical e tropical do
Brasil, porém, apenas esses dois princípios da agricultura conservacionista são insuficientes para garantir os
benefícios dessa prática. Em função disso, foi desenvolvida a noção de sistema de plantio direto, que
incorpora outros preceitos da agricultura conservacionista.
91
“Sistema plantio direto” é um termo genuinamente brasileiro.
Surgiu, em meados dos anos 1980, em consequência da percepção de que a viabilidade do “plantio direto”, de modo contínuo e
ininterrupto, nas regiões subtropical e tropical, requeria um **conjunto de tecnologias ou de
preceitos da agricultura conservacionista mais amplo** do que simplesmente a redução ou
supressão da mobilização do solo e a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo. O
“plantio direto” necessitava ser entendido e praticado como **“sistema de manejo”** e não como
simples prática ou método alternativo de preparo reduzido do solo.
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“plantio direto” atende a apenas dois preceitos da agricultura conservacionista. Quais são?
(redução ou supressão da mobilização intensa de solo e manutenção dos resíduos culturais na
superfície do solo),
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“sistema plantio direto”, em razão da palavra “sistema”, atende a, pelo
menos, seis preceitos da agricultura conservacionista, quais sejam:
● **mobilização de solo apenas na linha** ou cova de semeadura ou de plantio;
● manutenção de **resíduos culturais na superfície** do solo;
● **ampliação da biodiversidade**, mediante diversificação de espécies estruturadas em modelos
de produção agrícola, pastoril, silvícola, agropastoril, agrossilvícola, agrossilvipastoril ou
silvipastoril, em **rotação, sucessão e/ou consorciação de culturas**;
● redução ou supressão do intervalo de **tempo entre colheita e semeadura** (processo colhersemear);
● manutenção da **cobertura permanente** do solo; e
● **aporte de material orgânico** ao solo em quantidade, qualidade e frequência compatíveis com
a demanda biológica do solo.
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De modo geral, é muito comum expressar os princípios do sistema plantio direto como sendo:
● não revolvimento do solo;
● manutenção da cobertura do solo;
● rotação de culturas.
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Além da redução do potencial de perda de solo por erosão, o plantio direto resulta em diversos outros benefícios, como:
● **Economia no custo de produção** com menor gasto de diesel;
● Melhoria nas condições de **fertilidade do solo**, principalmente por meio do **aumento da matéria
orgânica** morta e viva;
● Melhor **condicionamento físico do solo**, promovendo uma melhoria da estruturação de agregados do solo;
● **Diversificação do sistema produtivo**, com diminuição do risco de perdas inerentes à atividade agrícola;
● **Aumento da ciclagem e reciclagem de nutrientes**, aumentando a eficiência do uso de fertilizantes e corretivos;
● Melhora da **umidade do solo**, o que gera uma maior resiliência e estabilidade produtiva das lavouras às condições de estresse hídrico por escassez;
● Possibilidade do **uso de leguminosas em sistemas de sucessão e ou rotação de culturas** gerando benefícios oriundos da **fixação biológica de nitrogênio** (FBN) e economia de N mineral;
● Representa um sistema sustentável que apresenta potencial para **fixação de gases de efeito estufa**;
● **Menor infestação de plantas daninhas** e economia com herbicidas pelo impedimento mecânico da **palhada** e efeito benéficos da **rotação de culturas**.
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Dentre as desvantagens do “sistema plantio direto”:
Tem-se a exigência de uma nova postura em relação à produção agrícola,
que demanda **maior conhecimento técnico; e a menor resistência a geadas.** Como a palhada age como um isolante térmico, a radiação solar tem dificuldade para aquecer o solo. Em muitas situações isso é altamente
benéfico, reduzindo a evaporação de água. Contudo, o menor aquecimento do solo diminui o fluxo de calor
da superfície para a atmosfera durante a noite, o que pode favorecer a ocorrência de geadas.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
A adoção e o sucesso do sistema de plantio direto dependem de alterações no sistema de manejo e
nos equipamentos utilizados nas áreas de produção.
98
IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
99
IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Sistematização da área:
**busca corrigir sulcos de erosão** que possivelmente existam na área, principalmente pelo emprego de aração e gradagem.
100
IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Correção da acidez do solo:
a correção da acidez com **incorporação de calcário** na camada 0-20 cm
é muito importante para o sucesso do sistema plantio direto, particularmente nos primeiros anos após a
implantação. Além disso, a fertilidade do solo deve ser continuamente monitorada, já que existe tendência
normal de acidificação, principalmente em decorrência da adubação nitrogenada e da decomposição da
matéria orgânica.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Descompactação do solo:
as operações de **descompactação do solo antes da implantação** do
sistema plantio direto têm o objetivo de **romper camadas compactadas,** facilitando a penetração do sistema
radicular das plantas e aumentando a capacidade de infiltração e permeabilidade do solo. Em geral solos
cultivados com preparo convencional (com revolvimento) apresentam uma **camada compactada logo abaixo da profundidade de trabalho dos implementos** empregados (grade, arado), em geral em 15-25 cm de profundidade. As operações de descompactação buscam justamente romper essas camadas, principalmente pelo emprego de implementos com hastes, como escarificador e subsolador, com maior potencial de aprofundamento no solo.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Planejamento do esquema de rotação, sucessão e/ou consorciação de culturas:
O aporte de material vegetal ao solo é essencial para o sucesso do sistema de plantio direto. Assim, esquemas de rotação (culturas diferentes na mesma área em anos agrícolas distintos), **sucessão** (culturas diferentes na mesma
área em um mesmo ano agrícola, como na sucessão soja/milho em safra e safrinha) e consorciação (culturas diferentes na mesma área ao mesmo tempo) devem buscar garantir um aporte anual de matéria seca de ao
menos 8-12 toneladas/ha. Além da quantidade de material aportado ao solo, deve-se considerar a relação
C:N do material, que afeta a facilidade com que será decomposto. A palhada depositada por culturas como
soja, ervilhaca, nabo forrageiro e leguminosas em geral tem baixa relação C:N, com decomposição muito
mais rápida que a palhada depositada por gramíneas, mais rica em C.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
Na região subtropical do Brasil, são comuns sistemas de rotação:
milho e soja, com sucessões que empregam culturas de inverno para produção de grãos (trigo) ou forragem (aveia, ervilhaca).
Na região tropical, a soja dificilmente é desbancada como cultura principal, sendo empregada sucessão com milho, milheto ou consórcio de milho + braquiária ("Sistema Santa Fé").
O esquema de sucessão soja/milho + braquiária permite obter **três safras anuais**, sendo uma safra de soja, uma safrinha de milho e uma terceira safra de pastagem de braquiária para alimentação do gado.
104
IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
Diretrizes do sistema plantio direto no contexto da agricultura conservacionista. Embrapa, 2012)
O planejamento de um modelo de produção deve considerar, além do potencial de rentabilidade, o histórico e o estado atual da lavoura, atentando para aspectos de fertilidade do solo, de exigência nutricional e de suscetibilidade a fitopatógenos de cada cultura, de infestação de
pragas, doenças e plantas daninhas e de disponibilidade de implementos para manejo de culturas e de resíduos culturais.
A alternância de espécies vegetais de diferentes famílias e, até mesmo, cultivares, com diferenciado grau de suscetibilidade a pragas e a doenças e com variado
comportamento ante a problemas relacionados com o controle de plantas daninhas, são aspectos
desejados no planejamento do modelo de produção, por potencializar redução de uso de insumos e, consequentemente, sustentabilidade agrícola.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Máquinas e implementos agrícolas:
As semeadoras-adubadoras realizam a sequência de operações para deposição das sementes no solo: corte da palha, abertura do sulco de plantio, deposição do fertilizante e das sementes e ligeira compactação do sulco de plantio, promovendo melhor contato solo-semente.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
As semeadoras empregadas em sistema de plantio direto devem ter a capacidade de:
● Trabalhar com eficiência em solo não revolvido periodicamente.
● Cortar eficientemente resíduos (palhada) movendo o excesso de palhada de forma a não embuchar.
● Promover um contato apropriado da semente com o solo (sem presença de palha, bolhas de ar e contato direto com fertilizantes).
● Ter capacidade de operar em condições de solo não friável.
● Apresentar alta singulação evitando falhas e duplas garantindo uma boa plantabilidade.
● Aplicar fertilizante ao lado e abaixo da semente em quantidades adequadas.
● Fechar e compactar levemente a linha de semeadura
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Controle de plantas daninhas:
No sistema de plantio direto as plantas daninhas são manejadas principalmente empregando-se o **controle químico**. As plantas daninhas perenes devem ser eliminadas antes da implantação do sistema. Com o avanço do sistema, a camada acumulada de palha e o esquema de
rotação de culturas favorecem o controle das plantas daninhas.
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IMPLANTAÇÃO E MANEJO DO SISTEMA PLANTIO DIRETO
● Manutenção da cobertura do solo:
Os restos culturais ou **palhada devem cobrir no mínimo 80% da
superfície do solo, sendo necessário ao menos 5-7 t/ha de matéria seca** para tanto. O triturador e o distribuidor das colhedoras são responsáveis por triturar e distribuir os resíduos culturais após a colheita.
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A implantação do sistema plantio direto permite identificar três fases distintas: 1
A primeira fase de implantação do sistema deve buscar a **correção da acidez** e a neutralização do Al3+ em profundidade, com boa **incorporação dos corretivos**, que não será feita novamente.
Recomenda-se que a implantação do sistema, em novas propriedades, se inicie em glebas menores (10 a 50 ha).
Nessa fase inicial, **são preferíveis plantas que garantam elevado aporte de biomassa**, particularmente com relação C/N
mais elevada, como **gramíneas**.
Apesar do predomínio dos esquemas de sucessão soja/milho, as plantas de cobertura são uma excelente alternativa para os períodos em que o solo não se encontre com lavoura de
exploração econômica, sendo ainda pouco exploradas. Dentre os benefícios que proporcionam ao sistema,
podemos citar ciclagem de nutrientes, controle de pragas e doenças e controle das perdas de solo por
erosão.
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A implantação do sistema plantio direto permite identificar três fases distintas: 2
Após alguns anos (3 a 4) de adoção do sistema, a ausência de revolvimento e o aporte de palhada levam à
**reorganização do solo, com aumento dos teores de matéria orgânica, aumento da atividade dos
organismos do solo, melhoria da agregação e aumento da fertilidade na camada superficial.**
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A implantação do sistema plantio direto permite identificar três fases distintas: 3
Após 10 anos de implantação, o sistema se encontra **consolidado**, com teores adequados de matéria orgânica e atividade de organismos do solo capaz de atenuar o efeito de camadas mais compactadas em profundidade,
pela presença de bioporos.
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São características desejáveis das plantas de cobertura do sistema de plantio direto:
● Produzir grande quantidade de matéria seca.
● Permitir fácil manejo mecânico ou químico (herbicidas).
● Assegurar boa cobertura do solo.
● Ser pouco exigentes em fertilidade do solo.
● Ter boa e fácil produção de sementes.
● Ser pouco exigentes em umidade do solo para sua emergência e desenvolvimento.
● Não servir como fonte de inoculo de doenças.
● Não multiplicar insetos ou pragas graves.
● Apresentar sistema radicular vigoroso e abundante.
● Ter boa capacidade de reciclar nutrientes.
● Fixar nitrogênio (preferencialmente).
● Ter efeito alelopático ou supressivo de plantas daninhas.
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O sistema plantio direto, como ferramenta da agricultura conservacionista, se baseia em princípios
que vão muito além apenas do não revolvimento do solo.
Algumas situações têm sido comuns no manejo
de lavouras em sistema plantio direto que contrastam com os princípios da agricultura conservacionista.
Uma delas é a adoção de **esquemas de rotação baseados exclusivamente na sucessão soja/milho**, o que
não chega a configurar rotação de culturas, um dos princípios do sistema plantio direto. Outra situação que
passou a ocorrer após a significativa redução dos problemas de erosão pela adoção do sistema de plantio
direto é **a remoção de sistemas de terraceamento já instalados**, levando ao reaparecimento da erosão
nessas áreas. Por fim, pode-se destacar também o emprego disseminado da **escarificação** em áreas de plantio direto para controle da compactação do solo, frequentemente sem uma avaliação cuidadosa do grau de compactação das áreas.
