Manual Solo Fertilização Culturas Rendimentos Qualidade

Manual de Solos e Fertilização
Co-financiado pelo Fundo
Social Europeu e
Estado Português
Elaborado por: João cunha

Social Europeu e
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Índice
1 – Introdução………………………………………………………………………….1
2 – O solo ……………………………………………………...………………………. 4
3- Ciclos vitais do solo…………………………………………………………………9
4 - A formação do solo……………………………………………………………….12
5 - Perfil do solo………………………………………………………………………16
6 - Composição do Solo ……………………………………………………………...19
7 – Propriedades do solo…………………………………………………………….26
8 - Nutrição Mineral das Plantas……………………………………….…………...33
9 - Macronutrientes no Solo ………………………………………………………...36
10 - Micronutrientes no solo………………………………………………………..40
11 - Impactos Ambientais e Remediação do Solo ………………………………...44
12 - Colheita e amostragem da terra………………………………………………..58
13 – Bibliografia………………………………………………………………………62
Introdução
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O conceito de solo como meio para o crescimento vegetal é uma noção antiga
desde os primórdios da agricultura. De facto, as características físicas e químicas
dos solos condicionam o crescimento vegetal, ao fazer variar a capacidade de
retenção de água, a solubilidade dos elementos minerais, as transformações
minerais e bioquímicas, a lixiviação dos nutrientes e o pH. O solo é importante para
o crescimento vegetal pois supre as plantas com factores de crescimento, permite o
desenvolvimento e distribuição das suas raízes e possibilita o movimento dos
nutrientes, de água e ar nas superfícies radiculares.
Para um crescimento e desenvolvimento adequados das culturas, com a obtenção
de rendimentos elevados e de produtos de qualidade, é necessário que os nutrientes
essenciais à planta (macro e micronutrientes) se encontrem no solo em
determinadas quantidades e proporções (Dias, 2000; INIA, 2000). As exigências
quantitativas de nutrientes minerais variam com a natureza da cultura e, dentro
desta, com a cultivar e o respectivo nível de produção.
Um solo diz-se fértil quando é capaz de fornecer às plantas os nutrientes em
quantidades e proporções adequadas ao seu crescimento e desenvolvimento, a
partir das reservas contidas nas suas fracções minerais e orgânicas. A fertilidade de
um solo encontra-se intimamente ligada à textura do solo, à matéria orgânica e ao
complexo de troca do solo. A estrutura, do solo também tem influência na sua
fertilidade.
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Noções Pedológicas
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A partir das suas características gerais, os solos portugueses podem ser
classificados em:
Incipientes: solos não evoluídos, sem horizontes genéticos claramente
diferenciados, praticamente reduzidos ao material originário;
Litossolos ou solos esqueléticos – derivados das rochas consolidadas, de espessura
efectiva normalmente inferior a 10 cm; encontram-se normalmente em áreas sujeitas
a erosão acelerada ou a erosão geológica recente;
Regossolos psamíticos – normalmente com grande espessura efectiva, mais ou
menos ácidos, constituídos por materiais detríticos arenosos mais ou menos
grosseiros, com baixo teor em matéria orgânica;
Aluviossolos modernos – recebem em geral, periodicamente, adições de sedimentos
aluvionares; são solos não hidromórficos, constituídos por depósitos estratificados
de aluviões; pH entre 6.5 e 7.5; em muitos casos, a toalha freática encontra-se a
menos de 2 metros de profundidade; relevo plano ou quase plano; encontram-se
geralmente humedecidos e fortemente influenciados na sua economia de água,
vegetação e biologia pela presença dessa toalha freática;
Aluviossolos antigos – em regra, já não recebem adições de sedimentos
aluvionares; constituem em geral terraços fluviais; apresentam quase sempre o
lençol freático a maior profundidade que os aluviossolos modernos; relevo plano ou
quase;
Coluviossolos – de origem coluvial, ou seja, por acumulação de depósitos muito
variados, por acção da gravidade em vales, depressões ou base de encostas;
frequentemente apresentam toalha freática dentro da profundidade normal de
observação; relevo plano ou quase;
Litólicos: solos pouco evoluídos, formados a partir de rochas não calcárias;
pequena espessura efectiva, frequentemente pobres sob o ponto de vista químico;
baixo teor em matéria orgânica; expansibilidade baixa ou nula, permeabilidade
rápida e capacidade de campo mediana;
Calcários: solos pouco evoluídos, formados a partir de rochas calcárias, com
percentagem variável de carbonato de cálcio ao longo do perfil e sem as
características dos barros;
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Solos calcários pardos – dada a escassa cobertura vegetal e a rápida decomposição
da matéria orgânica (baixa pluviosidade associada a alta temperatura), estes solos
têm baixo teor de húmus. A água da chuva que cai sobretudo no Inverno, transporta,
por dissolução e lavagem, uma certa quantidade de carbonatos que se acumulam no
perfil, mas sem este deixar de ser calcário em toda a sua espessura; baixa
expansibilidade; permeabilidade de moderada a rápida nos horizontes superficiais e
moderada a lenta nos materiais originários muito calcários; capacidade de campo e
água disponível elevadas; solo superficial pouco argiloso a argiloso, em geral com
estrutura grumosa a granulosa e com pH superior a 6.5; o solo sub-superficial é
semelhante, em geral franco-argiloso a argiloso, fazendo a transição para o calcário
brando ou marga, ou menos frequentemente, outras rochas calcárias ou rochas
diversas misturadas com depósitos calcários;
Solos calcários vermelhos – muito parecidos com os anteriores, diferindo na cor;
textura pesada a mediana, excepto aqueles que derivam de arenitos; teor em
matéria orgânica baixo (inferior a 2%); reacção ligeira ou moderadamente alcalina
(pH superior a 6.5 chegando a cerca de 8.5); expansibilidade nula ou baixa a
moderada; capacidade utilizável mediana a alta; permeabilidade moderada e relevo
ondulado, suave a acidentado.
Barros – solos evoluídos, de cor escura, argilosos, com presença de superfícies
polidas por deslizamento e curta sazão. As máquinas têm que ser poderosas,
portanto caras, devido à sua textura pesada, estrutura grosseira e elevadas
plasticidade e tenacidade. Os fenómenos de contracção e expansão, de
fendilhamento e deslizamento, comuns nestes solos, bem como o seu fácil
deslocamento em massa mesmo em declives suaves, torna-os instáveis e levanta
alguns problemas graves (é vulgar encontrarem-se inclinadas as sebes, os postes
de fios telegráficos e telefónicos e árvores neles colocadas); os pavimentos partem-se
e deslocam-se lateralmente; as fundações dos edifícios se não atingem a rocha
compacta podem rachar, o mesmo acontecendo a canalizações pouco resistentes;
Barros pretos - as fendas, que se formam especialmente no Verão, chegam a atingir
mais de 25 cm de largura, penetrando algum do solo superficial e água; este
humedecimento do subsolo provoca a sua expansibilidade; com material seco por
cima e por baixo dessa camada, torna-se mais fácil o deslizamento das faces
estruturais entre si, formando-se superfícies polidas; a textura argilosa e a baixa
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permeabilidade tornam estes barros muito susceptíveis à erosão; nas zonas planas
surgem quase sempre problemas de drenagem de difícil solução; grande fertilidade,
conseguindo-se produções muito elevadas; abundam entre Ferreira do Alentejo e
Serpa, passando por Beja.
Barros castanho-avermelhados - com características muito semelhantes às dos
Barros Pretos, mas mais atenuadas, diferindo principalmente na cor. São mais fáceis
de trabalhar e parecem fendilhar menos; podem encontrar-se a sul do rio Tejo, entre
Alter do Chão e Monforte, na serra de Beringel (entre Ferreira do Alentejo e Beja),
entre Odemira e Amoreiras, nos arredores de Moura, entre Aljustrel e Montes
Velhos, em pequenas manchas no Algarve, perto de Portimão e de Vila do Bispo e
junto a S. Tiago do Cacém.
Argiluviados pouco insaturados: solos evoluídos, que se desenvolvem em climas
com características mediterrânicas; têm cores pardacentas ou
avermelhadas/avermelhadas nos horizontes A e B;
Podzóis: solos evoluídos; textura muito ligeira, predominando as fracções areia
grossa e fina; razão C/N elevada; capacidade de troca catiónica e capacidade de
campo muito baixas; expansibilidade nula e permeabilidade rápida; horizonte B
pardo, arenoso, frequentemente com blocos de surraipa branda ou compacta ou
então massa contínua de surraipa; pobres em elementos orgânicos; relevo plano ou
quase plano a ondulado-suave; o processo de formação do solo predominante é a
podzolização, que resulta da acidificação acentuada do húmus, com formação de
grandes quantidades de compostos orgânicos que se deslocam para a parte inferior
do perfil, arrastando também óxidos de ferro e alumínio; em climas atlânticos, a
elevada pluviosidade, ligada a grande nebulosidade favorecem a podzolização, bem
como outros factores ecológicos, tais como vegetação acidificante (principalmente
pinheiros) e rocha-mãe (extremamente permeável, siliciosa e pobre em alcalinos e
alcalino-terrosos). A maior parte das folhosas não encontram neles condições para
viver. Em Portugal, podem ser encontrados na faixa ocidental a sul do rio Tejo e na
charneca da margem esquerda desse rio.
Halomórficos: apresentam quantidades excessivas de sais solúveis e/ou teor
relativamente elevado de sódio de troca no complexo de adsorção;
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Hidromórficos: solos sujeitos a encharcamento temporário ou permanente que
provoca fenómenos marcados de redução em todo ou parte do perfil, com excepção
dos solos que ao hidromorfismo se sobreponha outro processo pedogenético de
maior importância taxonómica como a podzolização ou salinização. Sempre em
terreno plano ou côncavo; textura variável; ligeiramente ácido a moderadamente
alcalino; expansibilidade baixa ou nula; capacidade de campo mediana a alta;
permeabilidade de moderada a lenta ou mesmo nula nas camadas argilosas e
maciças que existem;
Solos Orgânicos Hidromórficos: solos com elevado teor de matéria orgânica que
se acumulou em condições de permanente ou quase permanente saturação com
água.
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O solo é um recurso finito, limitado e não renovável, face às suas taxas de
degradação potencialmente rápidas, que têm vindo a aumentar nas últimas
décadas (pela pressão crescente das actividades humanas) em relação às suas
taxas de formação e regeneração extremamente lentas. A formação de uma
camada de solo de 30 cm leva 1000 a 10000 anos a estar completa (Haberli et al,
1991).
Os processos de degradação do solo constituem um grave problema a nível
mundial, com consequências ambientais, sociais e económicas significativas. À
medida que a população mundial aumenta, a necessidade de proteger o solo
como recurso vital, sobretudo para produção alimentar, também aumenta.
Nos últimos 40 anos, cerca de um terço dos solos agrícolas mundiais deixaram de
ser produtivos do ponto de vista agrícola, devido à erosão. Actualmente, cerca de
77% das terras da União Europeia (UE) correspondem a áreas agrícolas e
silvícolas, evidenciando a importância da política agrícola no território. Na UE,
calcula-se que 52 milhões de hectares de solo, equivalendo a mais de 16% da
superfície terrestre total, estão afectados por processos de degradação; nos
países candidatos à adesão esta percentagem ronda os 35%, de acordo com o
mapa mundial do estado de degradação do solo induzida pelo Homem (Projecto
GLASOD, 1992).
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Por outro lado, os solos com melhor qualidade encontram-se dispersos e
confinados muitas vezes a áreas com grande pressão para o uso da terra,
nomeadamente para construção imobiliária. As zonas costeiras mediterrâneas
completamente livres de construção continuam a diminuir, representando, em
1996, apenas 29% das zonas costeiras italianas. Evidencia-se assim a
necessidade de planificar devidamente a afectação dos solos e o ordenamento do
território.
O solo desempenha uma grande variedade de funções vitais, de carácter
ambiental, ecológico, social e económico, constituindo um importante elemento
paisagístico, patrimonial e físico para o desenvolvimento de infra-estruturas e
actividades humanas.
O solo é um meio vivo e dinâmico, constituindo o habitat de biodiversidade
abundante, com padrões genéticos únicos, onde se encontra a maior quantidade e
variedade de organismos vivos, que servem de reservatório de nutrientes. Uma
grama de solo em boas condições pode conter 600 milhões de bactérias
pertencentes a 15000 ou 20000 espécies diferentes. Nos solos desérticos, estes
valores diminuem para 1 milhão e 5000 a 8000 espécies, respectivamente.
A actividade biológica, dependente da quantidade de matéria orgânica presente no
solo, elimina agentes patogénicos, decompõe a matéria orgânica e outros
poluentes em componentes mais simples (frequentemente menos nocivos) e
contribui para a manutenção das propriedades físicas e bioquímicas necessárias
para a fertilidade e estrutura dos solos.
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A formação do solo depende de seu material de origem (orgânico ou mineral),
sofrendo influência do clima (temperatura, humidade), dos organismos presentes
no solo (Biologia do Sol), do relevo e do tempo, entre outros factores. Após todo o
processo de formação de um novo solo, algumas propriedades específicas
poderão ser identificadas como a sua constituição, coloração, textura, estrutura,
porosidade e consistência.
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PERFIL DO SOLO
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O solo é dividido em camadas horizontais, chamadas horizontes. As características
que podem ser levadas em conta para diferenciar os horizontes, dependem do
conhecimento da pessoa que está a realizar o trabalho e são baseados em alguns
critérios como textura, cor, consistência, estrutura, actividade biológica, tipo de
superfície dos agregados, etc.
Normalmente o solo possui três horizontes bem fáceis de distinguir, o horizonte O,
que representa a matéria orgânica presente na superfície; o horizonte A, que
representa a região em que o solo perde material para as camadas mais profundas
e o horizonte B, local em que se acumulam os materiais perdidos pelo horizonte A.
Outras camadas importantes para se distinguir um perfil de solo são o horizonte C, e
R, caracterizados pela rocha matriz decomposta (C) e não decomposta (R).
No exame do perfil do solo, três variáveis são de fácil identificação podendo ser
realizadas no campo e por pessoas sem experiência nesta área.
A cor é uma das características que mais chamam a atenção, devido às várias
tonalidades de coloração existentes no perfil, permitindo uma rápida delimitação dos
horizontes.
Na determinação da cor do solo existem três factores predominantes; a matéria
orgânica, que confere uma cor escura; o ferro, que confere um tom avermelhado e a
quantidade de sílica (quartzo), que clareia o horizonte. Ou seja, quanto mais escuro
(negro) for o solo, mais matéria orgânica ele possui; quanto mais vermelho, mais
compostos de ferro e quanto mais claro (branco), mais quartzo terá.
A textura do solo refere-se às proporções dos grupos de grãos que formam o solo,
ou seja à proporção de argila, limo e areia. Na prática o conhecimento da textura é
feito mediante a manipulação do solo húmido entre os dedos, o que dará uma ideia,
pela manipulação táctil, da predominância das fracções granulométricas finas e
grosseiras.
A consistência do solo é a última variável, de fácil identificação no campo e é
dividida em seca, húmida, molhada e cimentada. Estas classes são expressas pelo
grau de adesão ou pela resistência à deformação.
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Composição do Solo
Os solos são constituídos por três fases: sólida (matriz), líquida (solução do solo) e
gasosa (atmosfera do solo). A matriz contém substâncias minerais e a matéria
orgânica. As substâncias minerais dividem-se quanto ao tamanho em elementos
grosseiros e terra fina, que inclui a areia, o limo e a argila. A proporção das
partículas de diferentes dimensões é designada por textura do solo.
A fracção argila, principal responsável (conjuntamente com a matéria orgânica)
pelas propriedades químicas do solo, é principalmente constituída por minerais
argilosos, pertencentes aos grupos da caulinite, esmectite, vermiculite, ilite ou
clorite. São minerais com uma predominância de cargas negativas, umas
permanentes e outras dependentes do pH. Os minerais argilosos diferem quanto
às cargas que transportam, superfície específica, capacidade de fixar iões potássio e
amónio, e ainda por serem ou não expansíveis. Na fracção argila existem ainda
óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e manganésio. Possuem cargas
dependentes do pH, podendo apresentar predominância de cargas positivas em
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solos ácidos. Em regiões áridas e semi-áridas, pode ocorrer acumulação no solo de
carbonatos, sulfatos ou mesmo cloretos.
A matéria orgânica inclui uma grande variedade de seres vivos, desde bactérias,
fungos e actinomicetas, até protozoários, nemátodos, ácaros e anelídeos. Os
organismos do solo, em especial os microrganismos, vão levar a cabo a
decomposição de resíduos orgânicos, mas são também responsáveis pela síntese
de moléculas orgânicas de elevada estabilidade – as substâncias húmicas – que
são o principal constituinte do húmus e contribuem para propriedades tão
importantes como a capacidade de retenção de água e nutrientes, e o poder tampão
do solo.
A solução do solo contém vários elementos na forma de iões livres, ou de complexos
e quelatos formados com pontes minerais e orgânicas.
A atmosfera do solo tem teores mais baixos de oxigénio e mais altos de vapor de
água e dióxido de carbono, por comparação com a atmosfera. Um bom arejamento
do solo é indispensável para a respiração das raízes e organismos do solo. Em
solos compactados, com baixa porosidade, ou em solos alagados, geram-se
condições de anaerobiose (baixo potencial redox) que são toleradas apenas por
algumas plantas e organismos.
A génese do solo envolve a alteração de minerais primários e a formação de
secundários, e origina camadas com diferentes cores e características, designadas
por horizontes do solo. Os pedologistas estudam secções verticais do solo (perfis)
que expõem os vários horizontes, para classificarem o solo. Existem diversas
nomenclaturas do solo, mas a classificação FAO, aceite por todos os
investigadores, permite dividir os solos existentes no globo em 28 unidades
principais.
Constituição do Solo
O solo é constituído essencialmente por matéria mineral, matéria orgânica, água e
ar. É portanto, considerado como um sistema trifásico porque se divide em três
fracções: fracção sólida (matéria mineral associada à matéria orgânica), fracção
líquida (água) e fracção gasosa (ar). As proporções de matéria orgânica e matéria
mineral podem variar consoante a natureza dos solos. No entanto, quer estes
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tenham muita ou pouca matéria mineral ou matéria orgânica, os solos contêm
proporções variáveis de água com substâncias dissolvidas (solução do solo) e ar
(atmosfera do solo).
A matéria mineral do solo pode incluir, em proporções variáveis, fragmentos de
rocha, minerais primários, em resultado da fragmentação da rocha-mãe, e minerais
de origem secundária, estes resultantes da alteração dos primários nomeadamente,
os minerais de argila, óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro e por vezes,
carbonatos de cálcio, magnésio, entre outros. Apresentam-se na forma de
fragmentos ou partículas, de formas e dimensões muito variáveis desde pedras de
cascalho até materiais tão finos que apresentam propriedades coloidais. As
proporções destas partículas no solo permitem definir a textura do mesmo.
A matéria orgânica do solo é constituída por restos de plantas e outros organismos,
em estado mais ou menos avançado de decomposição (devida essencialmente à
actividade de microrganismos), incluindo substâncias no estado coloidal. Esta
acumula-se principalmente à superfície dos solos, facilitando assim a penetração
das raízes, a retenção da água e a actividade agrícola. É rica em nutrientes como o
azoto e o enxofre que são fundamentais às plantas.
A matéria orgânica que sofreu intensa decomposição através de processos químico
- biológicos e atingiu um certo grau de estabilidade é designada por húmus, uma
camada de cor escura e heterogénea com propriedades coloidais.
O teor em matéria orgânica de um solo é possível determinar através do processo
de calcinação que consiste em queimar o solo seco a altas temperaturas.
A água e o ar do solo ocupam os espaços intersticiais existentes entre as partículas
terrosas e entre agregados de partículas cuja forma, dimensão, etc..., caracterizam a
estrutura do solo.
A água desempenha uma acção fundamental na formação do solo, e é
indispensável à vida das plantas, no entanto a sua quantidade é variável devido à
precipitação e irrigação, à textura, estrutura, relevo e teor em matéria orgânica. A
água do solo contém uma grande variedade de substâncias dissolvidas, solução à
qual é dado o nome de solução do solo.
À água avaliada experimentalmente dá-se a designação de água capilar, pois esta é
sujeita a fenómenos de capilaridade, constituindo películas contínuas em torno das
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partículas do solo e é esta água que é absorvida pelas plantas. No entanto, no solo
encontra-se ainda a água de constituição, integrante da estrutura química da fracção
sólida do solo, a água higroscópica, absorvida à superfície dos colóides e, por fim, a
água gravitacional, que se desloca sob a acção da gravidade e não é absorvida pelo
solo.
O ar do solo ocupa os espaços não preenchidos pela água e é constituído por azoto,
oxigénio e vapores de água, podendo encontrar-se ainda outros gases em pequenas
quantidades, provenientes do metabolismo microbiano.
O ar apresenta um papel importantíssimo para a manutenção da vitalidade dos
solos, que influi sobre a intensidade de reacções químicas e biológicas que se
processam nos mesmos, sendo também indispensável na respiração das raízes das
plantas.
As proporções de água e ar no solo podem variar consideravelmente num curto
espaço de tempo. Sobre a matéria orgânica e fragmentos rochosos que sofreram
erosão actua uma série de forças combinadas, físicas, químicas e bióticas, para
produzirem um solo que possui uma certa porosidade onde podem ser retidos a
água (solutos orgânicos e inorgânicos dissolvidos, constituindo a solução do solo) e
os gases (sobretudo azoto e oxigénio). Com a presença de oxigénio no solo ocorrem
oxidações que dão origem a um composto de cor vermelha designado por hematite.
Se ocorrer hidratação, formar-se-á um composto amarelo – acastanhado designado
por limonite.
Para a determinação do teor de água num solo é realizada a sua pesagem e
secagem numa estufa, para posteriormente, nova pesagem.
A percentagem de ar é avaliada através do processo de saturação com água, sendo
determinado o volume de ar libertado.
Assim, os solos podem ser considerados orgânicos se contêm mais de 20% de
matéria orgânica (nos casos de textura grosseira), ou mais de 30% (nos casos de
textura média ou fina) em espessura superior a 30 cm. Todos os restantes solos,
que são os mais vulgares, são designados por solos minerais.
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Propriedades do Solo
A cor do solo influencia a sua temperatura, visto que solos escuros aquecem mais
depressa do que os claros. A temperatura afecta todos os processos que ocorrem
nos solos, desde o crescimento radicular à actividade dos microrganismos. As
coberturas do solo e a vegetação isolam o solo, evitando grandes amplitudes
térmicas.
Quase todas as propriedades físicas do solo dependem do teor e tipo de argila
presente. A consistência do solo é traduzida pela adesividade, plasticidade,
friabilidade e dureza. Os solos arenosos são soltos, brandos e não são plásticos
nem adesivos, enquanto que os solos argilosos ricos em esmectites são adesivos,
plásticos, duros e firmes. Os solos arenosos são pouco compressíveis, mas a maior
porosidade dos solos argilosos torna-os mais susceptíveis à compressão.
A estrutura do solo descreve o arranjo tridimensional das partículas do solo,
usualmente unidas em agregados. Solos bem agregados e ricos em matéria
orgânica apresentam maior porosidade e menor densidade aparente.
A matriz do solo pode adsorver iões por processos físicos e químicos. A adsorção de
catiões por atracção electrostática resulta numa capacidade de troca catiónica,
fenómeno de extrema importância por reter os catiões numa forma permutável,
evitando a sua perda por lixiviação e mantendo-os disponíveis para as plantas. O
húmus e os minerais argilosos dos grupos da vermiculite e esmectite apresentam
elevada capacidade de troca catiónica, enquanto que no outro extremo se situam os
minerais do grupo da caulinite e os óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e
manganésio. Os catiões com maior carga e menor tamanho são adsorvidos
preferencialmente em relação aos outros, sobretudo nos colóides com maior
capacidade de troca catiónica.
Os minerais argilosos pertencentes aos grupos da ilite, esmectite e vermiculite
contêm iões potássio e amónio não hidratados adsorvidos fortemente no seu interior,
dizendo-se que ocorreu a sua fixação. Estes catiões não trocam com outros mas
podem difundir lentamente para fora das partículas, estando em equilíbrio com o
nutriente em solução.
Os aniões (com excepção dos iões nitrato e cloreto) são adsorvidos por troca de
ligando, substituindo grupos hidroxilo na superfície dos colóides, em particular nos
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hidróxidos de alumínio e oxi-hidróxidos de ferro, onde ficam unidos covalentemente.
Os iões fosfato podem estabelecer uma segunda ligação dando origem a um
quelato.
A reacção do solo é avaliada através do pH, medido em água ou em soluções
salinas. A reacção do solo condiciona o crescimento vegetal, a actividade dos
microrganismos e a disponibilidade de nutrientes. Em solos ácidos podem ocorrer
toxicidades de alumínio e manganésio e os níveis de cálcio, magnésio, fósforo e
molibdénio em solução são baixos. Nos solos alcalinos, em particular nos calcários,
surgem deficiências de fósforo e dos micronutrientes ferro, zinco, manganésio e
boro. A correcção da acidez é feita recorrendo à aplicação de calcários, operação
designada por calagem. A quantidade de calcário a aplicar para elevar o pH, ou
eliminar o alumínio de troca, corresponde à necessidade em cal.
Os solos halomórficos têm teores relativamente elevados de sais podendo ser
salinos, quando existem muitos sais em solução, sódicos quando o sódio domina o
complexo de troca, e sódico-salinos quando têm características intermédias. A
salinização dos solos deriva frequentemente da rega com água de má qualidade em
solos sem drenagem interna adequada.
O potencial de oxidação-redução (potencial redox) dos solos mede o seu estado
de oxidação. Nos solos bem arejados os microrganismos oxidam a matéria orgânica
e reduzem o oxigénio a água. Em solos alagados, microrganismos anaeróbios
decompõem a matéria orgânica e reduzem substâncias que incluem ião nitrato,
compostos de manganésio e ferro, e ião sulfato.
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Nutrição Mineral das Plantas
O estudo do crescimento vegetal envolve a caracterização de elementos minerais
essenciais. Um nutriente essencial é aquele sem o qual a planta não cresce
normalmente nem completa o seu ciclo de vida, a menos que uma quantidade
mínima desse nutriente lhe seja suprida. Na natureza, estão à disposição das
plantas, praticamente todos os elementos da tabela periódica, pelo que só se
conhecerão os nutrientes minerais necessários a um óptimo crescimento vegetal
através de uma análise das cinzas desse mesmo vegetal. No entanto, esta análise
não invalida o estudo do crescimento vegetal, uma vez que alguns compostos, como
o azoto e o enxofre, volatilizam durante a combustão.
Os estudos do crescimento vegetal podem ser efectuados em culturas hidropónicas,
ou em culturas em meio arenoso. Uma cultura hidropónica permite a uma planta o
crescimento fora do solo, pois consiste no suprimento de nutrientes minerais através
de uma solução. A maior parte dos elementos são absorvidos da solução em forma
iónica, embora alguns também sejam retirados do ar. Através de uma cultura
hidropónica podem isolar-se nutrientes, verificando quais os nutrientes essenciais a
uma dada planta e estudar as carências que originam: relacionadas com a função do
nutriente no organismo da planta, com o local onde ocorre a carência e a mobilidade
do nutriente no corpo da planta. Ver protocolo das páginas trinta e sete e trinta e
oito.
Tal como nas culturas hidropónicas, as culturas em meio arenoso propiciam às
plantas um meio físico de sustentação ao qual são adicionados os nutrientes a
testar. Contudo, esta técnica não possibilita o conhecimento efectivo da composição
do meio, o que é desprezável pois os solos arenosos são pobres em nutrientes e
antes de se utilizarem, lavam-se as areias em água destilada. A cultura em solos
arenosos, não é, então a cultura ideal, pois ocorre muita lixiviação. Nos estudos do
crescimento vegetal é comum haver um controle do pH pois este constitui um factor
crítico ao crescimento das plantas.
Nutrientes vegetais
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As plantas são capazes de sintetizar todas as moléculas orgânicas de que
necessitam a partir da água, do dióxido de carbono atmosférico e de elementos
minerais, utilizando a radiação solar como fonte de energia. As plantas absorvem os
elementos presentes na solução do solo, mesmo que deles não necessitem. A
cultura de plantas em solução nutritiva permitiu identificar os elementos essenciais
para as plantas, designados por nutrientes vegetais.
Os nutrientes podem ser classificados de acordo com critérios fisiológicos ou
quantitativos. No primeiro caso, são divididos em quatro grupos conforme as funções
desempenhadas nas plantas. Segundo o critério quantitativo, o carbono, o oxigénio,
o hidrogénio, o azoto, o fósforo, o potássio, o cálcio, o magnésio e o enxofre são
designados por macronutrientes, por serem necessários em quantidades mais
elevadas, enquanto que o ferro, o magnésio, o zinco, o cobre, o níquel, o boro, o
molibdénio e o cloro são designados por micronutrientes.
O sódio, o silício e o cobalto são designados por elementos benéficos porque
estimulam o crescimento de algumas plantas, não sendo essenciais, ou porque são
essenciais apenas para algumas espécies vegetais.
Transporte e Absorção de Nutrientes
Os nutrientes deslocam-se na solução do solo em direcção às raízes, quer por
movimento convectivo na massa de água que está a ser absorvida pelas plantas,
processo designado por fluxo de massa, quer por difusão dos locais de maior para
os de menor concentração. A velocidade de transporte depende do teor de água no
solo, da concentração do nutriente, da velocidade com que o nutriente é absorvido
pela planta, da velocidade de difusão do nutriente na água, da temperatura, e de
características do solo que influenciam a tortuosidade do percurso e a adsorção dos
elementos na matriz. A velocidade de transporte é grande para o azoto, considerado
como nutriente móvel, pequena para o fósforo, nutriente imóvel no solo, e
intermédia para o potássio.
A absorção de água e nutrientes está dependente da formação de um sistema
radicular com um comprimento adequado à espécie vegetal. O crescimento das
raízes depende de características genéticas, mas é também influenciado por
factores ambientais como a temperatura, o arejamento, o pH, o teor de água e
nutrientes, e a compactação do solo.
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O movimento radial dos nutrientes nas raízes pode dar-se nos espaços
intercelulares e poros das paredes celulares (apoplasto), ou no interior das células
(simplasto). Embora as paredes celulares sejam porosas, permitindo a passagem
dos iões, possuem cargas negativas que adsorvem catiões por atracção
electrostática.
A componente lipídica das membranas biológicas é impermeável aos iões.
Proteínas de transporte vão mediar a travessia das membranas, podendo ser
subdivididas em bombas, transportadores e canais iónicos. As bombas vão realizar
um transporte activo, com gasto de energia. As mais bem caracterizadas
transportam protões através das membranas, com consumo de ATP, e geram um
gradiente eléctrico entre o citosol e o apoplasto que é utilizado para o transporte
passivo de catiões por transportadores ou canais iónicos. A entrada de aniões é
feita de modo activo, sendo acompanhados por protões, processo designado por co-transporte.
A velocidade de absorção dos nutrientes depende da sua abundância à superfície
radicular, do tamanho do catião, da carga do anião, do pH, da temperatura e do
arejamento do solo. O balanço entre catiões e aniões absorvidos vai influenciar o pH
da rizosfera, a actividade das bombas de protões e a concentração de ácidos
orgânicos nas plantas. A presença de elevada quantidade dum nutriente no solo
pode inibir a absorção de outro, fenómeno designado por antagonismo iónico.
O transporte de água e solutos no xilema deriva do gradiente do potencial de água
entre raiz e parte aérea e dá-se geralmente apenas no sentido ascendente. O fluxo
resulta sobretudo da transpiração; mas mesmo na sua ausência, a parte aérea
continua a receber nutrientes por movimento xilémico devido à pressão de raiz. O
transporte no floema depende do carregamento de açúcares e outras substâncias,
que são acompanhadas pela entrada de água e fluxo em direcção aos locais onde
se dá a remoção. As folhas expandidas são o principal local de carregamento e os
destinos são as raízes, os ápices vegetativos e os órgãos reprodutores. Em algumas
situações, como deficiente absorção de nutrientes, formação de órgãos
reprodutores, ou época da queda das folhas, ocorre grande remobilização de
nutrientes à custa da degradação de moléculas nas folhas expandidas e transporte
dos nutrientes pelo floema para outros locais. Os nutrientes apresentam diferente
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mobilidade no floema, sendo o cálcio, o manganésio e o boro os menos móveis, e os
macronutrientes (com excepção do cálcio) os mais móveis.
Macronutrientes no Solo
A disponibilidade dos nutrientes para as plantas vai depender das entradas e saídas
dos elementos no solo e das transformações que aí ocorrem. A conversão entre
formas orgânicas e minerais, imobilização e mineralização, operada por
organismos do solo, é uma componente importante na ciclagem do azoto, fósforo,
enxofre e micronutrientes. A taxa de mineralização depende das condições de vida
dos organismos em termos de características do solo (pH, arejamento, temperatura,
e teor de água) e dos resíduos orgânicos (granulometria, teores de lenhina e fenóis,
e equilíbrio entre o carbono por um lado, e o azoto, o fósforo e o enxofre por outro).
A mineralização de moléculas azotadas dá origem ao ião amónio, que é absorvido
pelas plantas e organismos do solo, fixado em minerais argilosos, adsorvido no
complexo de troca, perdido por volatilização do amoníaco, ou convertido a ião
nitrato (nitrificação). O ião nitrato é também absorvido pelas plantas e organismos
do solo. É facilmente perdido por lixiviação, por não ser adsorvido na matriz nem
formar compostos insolúveis. Em condições redutoras sofre desnitrificação, dando
origem à formação de azoto elementar e óxido nitroso.
As principais entradas de azoto no solo provêm da fixação biológica do azoto
atmosférico, da deposição a partir da atmosfera, e da aplicação de fertilizantes e
água de rega. As principais saídas resultam da remoção do nutriente nas culturas,
de perdas gasosas, e de perdas por lixiviação, escoamento superficial e erosão.
O fósforo encontra-se no solo como componente da matéria orgânica e de argilas
cristalinas e amorfas, adsorvido na matriz do solo e em solução. Os iões fosfato são
absorvidos pelas plantas e organismos do solo, adsorvidos na matriz, precipitados, e
perdidos por escoamento superficial e erosão. Em solos ácidos, o fósforo encontra-se
precipitado com ferro, alumínio e manganésio, ou adsorvido a minerais argilosos
e óxidos e hidróxidos de ferro, alumínio e manganésio. Em solos calcários, grande
parte do fósforo é precipitado pelo cálcio ou encontra-se adsorvido à superfície das
partículas de calcário. A disponibilidade de fósforo é estudada recorrendo a
isotérmicas de adsorção, e traduzida pelos conceitos de intensidade (quantidade
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de nutriente em solução), capacidade (quantidade de nutriente retido na matriz) e
poder tampão (capacidade do solo para se opor à variação da intensidade).
O enxofre encontra-se em formas minerais e orgânicas. Grande parte do enxofre
pode provir da deposição atmosférica, sobretudo em regiões costeiras ou perto de
indústrias. As formas minerais de enxofre dependem do estado redox do solo,
podendo o nutriente sofrer oxidações ou reduções realizadas por bactérias. O ião
sulfato é absorvido pelas plantas e organismos do solo, adsorvido na matriz,
precipitado, reduzido a ácido sulfídrico em solos alagados, e perdido por lixiviação,
escoamento superficial e erosão.
O potássio encontra-se na estrutura de minerais, fixado em minerais argilosos, no
complexo de troca e em solução. A disponibilidade do potássio para as plantas
depende do poder tampão do solo e do nível do nutriente em solução. O cálcio e o
magnésio encontram-se na estrutura de minerais ou da matéria orgânica, adsorvidos
no complexo de troca e em solução. O ião cálcio é normalmente o primeiro catião de
troca, o magnésio o segundo e o potássio o terceiro. A proporção entre iões
adsorvidos e em solução depende sobretudo do teor de cada elemento e da
capacidade de troca catiónica do solo, sendo que o cálcio é adsorvido
preferencialmente ao magnésio.
Macronutrientes na Planta
O hidrogénio, o carbono e o oxigénio fazem parte da estrutura de moléculas
orgânicas e são obtidos a partir da água, oxigénio molecular e dióxido de carbono. O
azoto é o quarto elemento mais abundante nas plantas e aquele que mais
frequentemente limita o crescimento vegetal. Faz parte da estrutura de muitas
moléculas orgânicas, como proteínas, clorofila e ácidos nucleicos. A absorção do ião
nitrato é seguida pela sua redução a ião amónio pelas enzimas nitrato-redutase e
nitrito-redutase. Este, por sua vez, é assimilado pela enzima glutamina-sintetase,
dando origem ao aminoácido glutamina.
A deficiência de azoto traduz-se por crescimento e produção reduzidos e
aparecimento de clorose nas folhas mais velhas. O excesso de azoto conduz a
menor teor de glúcidos estruturais e de reserva, maior risco de acama nos cereais,
maior susceptibilidade a geadas e doenças, e à acumulação de ião nitrato e
compostos azotados de baixa massa molar nos tecidos vegetais.
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O azoto atmosférico é fixado por alguns microrganismos procarióticos que possuem
a enzima nitrogenase e o convertem a amoníaco. Alguns dos microrganismos têm
vida livre no solo, outros estabelecem simbiose e associações da rizosfera. O
rizóbio em simbiose com leguminosas, e os actinomicetas do género Frankia em
simbiose com várias espécies florestais, são capazes de fixar grandes quantidades
de azoto.
O fósforo é o segundo elemento que mais frequentemente limita o crescimento
vegetal. Faz parte da estrutura de moléculas orgânicas como os nucleótidos, os
ácidos nucleicos e os fosfolípidos, e activa muitas moléculas, sendo importante nas
transferências de energia. A deficiência de fósforo está associada a menor
crescimento e baixo teor de glúcidos de reserva. As folhas mais velhas ficam verde
escuro ou avermelhadas, devido à acumulação de antocianinas. A formação de
micorrizas é importante para a aquisição de fósforo. Os fungos micorrízicos
aumentam o volume de solo explorado pela planta, fornecendo água e nutrientes ao
hospedeiro.
O enxofre faz parte da estrutura das proteínas, do glutatião, dalgumas vitaminas e
coenzimas, e de produtos do metabolismo secundário. A deficiência de enxofre
afecta a fotossíntese e a síntese de proteínas, resultando em menor crescimento
das plantas. O enxofre é absorvido pelas raízes na forma de ião sulfato. A
assimilação do ião envolve quase sempre uma redução, que tem lugar em várias
etapas catalisadas por enzimas, e origina o aminoácido cisteína. Algumas
moléculas contêm grupos sulfato unidos por ligações éster.
O potássio é o terceiro elemento que mais frequentemente limita o crescimento
vegetal. É o catião mais abundante nas plantas e não é incorporado em moléculas
orgânicas. Determina em grande medida o potencial osmótico das células e
neutraliza os aniões. Regula a abertura e fecho dos estomas e a expansão celular. É
necessário para a síntese de proteínas. Aumenta a tolerância ao frio, geada e
doenças. Confere resistência à acama nos cereais. As plantas carentes em potássio
apresentam manchas cloróticas nas margens das folhas mais velhas, que mais tarde
ficam necrosadas.
O cálcio está associado às paredes e membranas celulares, estabilizando-as. O
nível de cálcio no citosol é muito baixo. Flutuações na concentração de cálcio nas
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células funcionam como sinal que liga estímulos como a luz, gravidade e nível de
fitohormonas, às respostas do metabolismo. Os sintomas da deficiência de cálcio
surgem nas regiões mais jovens da planta, com a morte do ápice vegetativo e
necroses dos frutos.
O magnésio faz parte da estrutura da clorofila e estabelece uma ponte entre
enzimas e as moléculas de ATP. O elemento permanece em grande medida na
forma iónica, neutralizando aniões e regulando o pH e a actividade de enzimas.
Estimula a fotossíntese, mantém a conformação dos ácidos nucleicos e agrega os
ribossomas, preparando-os para a síntese de proteínas. A deficiência de magnésio
caracteriza-se por menor crescimento, baixo teor de glúcidos e aparecimento de
cloroses entre as nervuras das folhas mais velhas.
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Micronutrientes
A disponibilidade dos micronutrientes catiões (ferro, manganésio, zinco, cobre e
níquel) depende do pH, do potencial redox e do teor de matéria orgânica dos solos.
As deficiências de ferro, manganésio e zinco são vulgares em solos calcários,
enquanto que a toxicidade de manganésio é frequente em solos ácidos ou alagados.
Os micronutrientes catiões fazem parte da estrutura de várias enzimas e são
importantes para vários processos metabólicos, como a fotossíntese, a respiração
celular, a lenhificação dos tecidos e a frutificação. A deficiência de ferro em solos
calcários – a clorose férrica – desencadeia mecanismos de resposta nas plantas
designados por estratégia I (dicotiledóneas e monocotiledóneas não gramíneas) ou
estratégia II (gramíneas). As plantas eficientes conseguem mobilizar o ferro do
solo, enquanto que as ineficientes apresentam menor crescimento e clorose entre as
nervuras das folhas mais jovens. Os micronutrientes catiões podem ser fornecidos
ao solo ou às plantas, por aplicação foliar, na forma de sais minerais ou de quelatos.
Os micronutrientes aniões incluem o boro, o molibdénio e o cloro. O boro é
normalmente absorvido na forma de ácido bórico e reage com grupos hidroxilo
presentes em moléculas orgânicas. Influencia o metabolismo e transporte dos
glúcidos, metabolismo dos ácidos nucleicos e a lenhificação das paredes celulares.
A deficiência de boro surge em solos sujeitos a intensa lixiviação e nos solos
calcários. A toxicidade de boro está associada a solos de origem marinha, a água de
rega rica no elemento, ou à aplicação ao solo de resíduos sólidos urbanos.
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O molibdénio faz parte de enzimas associadas ao metabolismo do azoto e fixação
do azoto atmosférico pelo rizóbio e microrganismos afins. A deficiência do
micronutriente pode surgir em solos ácidos.
O cloro é absorvido na forma de ião cloreto e está presente na estrutura duma
fitohormona. O cloro participa na fotossíntese, na osmorregulação, e no mecanismo
de abertura e fecho dos estomas. A toxicidade do cloro é vulgar em solos salinos.
Elementos Benéficos
O sódio é essencial para algumas plantas com mecanismo de fotossíntese em C4.
As plantas cultivadas são divididas em natrofílicas e natrofóbicas, conforme são
ou não beneficiadas pela presença do elemento. Nas plantas natrofílicas o sódio
substitui parcialmente o potássio, resultando em maior resistência à secura,
crescimento mais rápido quando a planta é jovem e maior acumulação de glúcidos
de reserva.
O silício aumenta a rigidez do caule, tornando os cereais mais resistentes à acama.
A cutícula fica mais impermeável, favorecendo a conservação da água e
aumentando a resistência a parasitas e doenças. As plantas são ainda mais
tolerantes a níveis elevados de alumínio e manganésio quando dispõem de silício.
O cobalto é necessário para os microrganismos procarióticos capazes de fixar o
azoto atmosférico, beneficiando o crescimento e a produção das leguminosas.
Nutrientes e Produção
O crescimento das plantas depende de factores genéticos e ambientais, que
incluem os factores climáticos, edáficos e bióticos. O crescimento das plantas
pode ser simulado construindo sistemas dinâmicos que consideram a influência dos
principais factores climáticos – os modelos de crescimento. O modelo CERES-Maize
simula o desenvolvimento do milho e a acumulação de biomassa nos
diferentes órgãos vegetativos e reprodutores.
Os modelos mais simples não descrevem adequadamente o crescimento quando a
água ou os nutrientes são limitantes. As plantas respondem ao fornecimento de
nutrientes segundo curvas de resposta características, que podem ser expressas por
equações lineares, quadráticas ou exponenciais. Embora as curvas de resposta
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sejam usadas para obter recomendações de fertilização, são obtidas a posteriori, e
só são válidas para condições semelhantes às do ensaio que lhes deu origem.
Os modelos de crescimento podem ser expandidos para incorporarem equações
que relacionem o crescimento com o fornecimento de nutrientes, embora a
capacidade de previsão destes modelos não seja tão elevada como quando é
simulado o crescimento em condições nutricionais não limitantes.
Recomendações de Fertilização
As recomendações de fertilização são desenvolvidas com base nos conhecimentos
sobre a cultura, seu potencial produtivo e suas exigências nutricionais, com os
objectivos de alcançar o maior retorno económico possível.
As recomendações podem ser baseadas numa taxa fixa, ou em análises de terras
ou de plantas. A recomendação a taxa fixa não tem em consideração o nutriente
existente no solo e indica quantidades de nutrientes mais elevadas do que as
recomendações baseadas em análises de terra.
As recomendações de fertilização baseadas em análises de terras exigem a colheita
de amostras de terra, que têm de ser representativas da parcela em estudo, e a sua
análise no laboratório. Os resultados das análises são calibrados através de ensaios
de resposta da cultura. A calibração pode ser feita com base no princípio da
suficiência – que tem como finalidade fornecer apenas a quantidade de nutriente
necessária para obter o máximo retorno económico para essa cultura – ou com base
no princípio do enriquecimento e manutenção do solo, com a ênfase posta no
aumento da fertilidade do solo. Neste último caso, é determinado um limiar crítico ou
os solos são classificados em classes ou índices de fertilidade, que indicam uma
probabilidade de resposta à aplicação de fertilizantes.
As recomendações de fertilização baseadas em análises de plantas exigem a
colheita e análise de plantas ou partes de plantas (folhas, pecíolos, flores, etc.). Têm
igualmente de ser calibradas através de ensaios realizados no campo. As
recomendações podem ter por base limiares críticos de deficiência e toxicidade, ou
gamas de concentrações adequadas. O Sistema Integrado de Diagnóstico e
Recomendação permite avaliar o estado nutricional das plantas e ordenar os
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nutrientes de acordo com o seu graus de limitação, pondo em evidência a
importância do equilíbrio entre nutrientes.
Fertilizantes e Correctivos
Os fertilizantes são as substâncias orgânicas ou inorgânicas, de origem natural ou
sintética, que são aplicadas ao solo ou à planta com a finalidade de fornecer um ou
mais nutrientes. Os adubos são fertilizantes comerciais, cuja composição é regulada
por legislação apropriada.
Os fertilizantes orgânicos mais importantes são os estrumes e os chorumes, os
biossólidos e os compostos. Os estrumes e os chorumes correspondem aos
dejectos dos animais, com materiais usados nas ‘camas’ no primeiro caso, ou com a
água de lavagem, no segundo. O azoto e o fósforo estão presentes sobretudo em
formas orgânicas, embora grande parte do azoto presente na urina, nas formas de
ureia e ácido úrico, se transforme rapidamente em amoníaco/ião amónio. A
aplicação de estrumes e chorumes deve ser feita de modo a evitar a volatilização do
amoníaco, a desnitrificação, ou o enriquecimento exagerado dos solos com fósforo.
Os biossólidos incluem as lamas de tratamento de esgotos, as lamas celulósicas
resultantes do fabrico do papel e resíduos orgânicos de agro-indústrias. A sua
composição e natureza é muito variável. Só deverão ser aplicados os biossólidos
que não representem um risco elevado de contaminação do solo com elementos
vestigiais.
Os compostos ou compostados correspondem a resíduos orgânicos sujeitos a
uma digestão aeróbia destinada a estabilizá-los, prevenir odores desagradáveis e
destruir microrganismos patogénicos. A fracção orgânica dos resíduos sólidos
urbanos e as lamas de tratamento de esgotos são frequentemente compostadas. Os
adubos minerais são divididos em elementares (azotados, fosfatados ou
potássicos), compostos (binários ou ternários) e especiais. Os adubos podem ser
sólidos ou líquidos. As unidades fertilizantes (NPK) indicam a percentagem de
azoto, de fósforo expresso em P2O5, e de potássio expresso em K2O, presentes num
adubo. A reacção fisiológica dos adubos traduz a alteração na reacção do solo em
resultado da sua aplicação e é quantificada pelos equivalentes de acidez e
basicidade.
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Os correctivos são as substâncias que são adicionadas ao solo com a finalidade de
modificar ou melhorar algumas das suas características ou propriedades, como a
reacção, a estrutura, ou a capacidade de retenção de água. Os principais correctivos
alcalinizantes são os calcários, destinados a elevar o pH dos solos ácidos. Os
sulfatos de ferro ou de alumínio e o enxofre elementar podem ser usados para
baixar o pH dos solos alcalinos.
A aplicação de fertilizantes e correctivos exige tomadas de decisão em relação à
quantidade e tipo de produto a utilizar, e quando e como se deve realizar a sua
aplicação. Os fertilizantes podem ser aplicados em fundo, quando distribuídos antes
ou com a sementeira ou plantação, ou em cobertura. Podem ser aplicados a lanço
ou localizadamente – em faixas, com a semente, junto às árvores, etc. Os nutrientes
podem ainda ser fornecidos por aplicação foliar ou por cobertura da semente.
Impactos Ambientais e Remediação do Solo
Diz-se que um local está contaminado quando a concentração de alguma substância
(o contaminante) é superior ao que seria de esperar, sem que no entanto esta
cause necessariamente danos. Se tiver consequências negativas para algum
organismo a substância é designada por poluente. A contaminação (ou poluição)
pode ter origem pontual ou tópica – quando pode ser identificada de um modo
preciso – ou difusa.
É necessário desenvolver processos que conduzam a um uso mais eficiente do
azoto e fósforo na exploração agrícola, tanto ao nível dos animais como do sistema
solo – planta. O azoto, o fósforo e os sedimentos provenientes da erosão dos solos
contaminam os meios aquáticos e dão origem ao fenómeno de eutrofização. A
contaminação das águas potáveis com nitratos, agroquímicos e organismos
patogénicos está associada a impactos negativos na saúde humana.
O uso de vários elementos vestigiais causou a sua dispersão no ambiente desde o
início da civilização. Os elementos vestigiais mais frequentemente associados a
intoxicações no Homem são o chumbo, o cádmio, o mercúrio e o arsénio. Os solos
são contaminados com estes elementos em resultado da extracção e uso de
minérios e combustíveis fósseis, da utilização de veículos automóveis, do uso de
tintas com chumbo, e da aplicação de fertilizantes e agroquímicos.
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A produção de compostos orgânicos sintéticos aumentou enormemente no
século passado, sendo usados diariamente mais de 70000 compostos diferentes. O
uso destes compostos está associado a efeitos adversos nas plantas, organismos
do solo e aquáticos, animais e Homem.
A composição da atmosfera tem vindo a ser modificada em consequência das
actividades industriais e intensificação da produção agrícola. A atmosfera está a ser
enriquecida em dióxido de carbono, metano, óxidos de azoto e enxofre, e alguns
compostos orgânicos. Vários destes gases absorvem a radiação emitida pela terra,
sendo designados por gases de estufa.
As chuvas ácidas (ou deposição acídica) correspondem à deposição de partículas
sólidas ou à precipitação (chuva, neve, granizo, etc.), de natureza acídica. As
causas primárias das chuvas ácidas são as emissões de óxidos de azoto e enxofre
provenientes sobretudo dos combustíveis fósseis. As chuvas ácidas afectam a
saúde animal e humana, corroem edifícios, danificam a vegetação, e acidificam os
solos e os sistemas aquáticos.
A remediação do solo envolve todos os métodos e processos destinados a tratar
os contaminantes presentes no solo de modo a contê-los, removê-los, degradá-los,
ou torná-los menos prejudiciais. Engloba os tratamentos in situ (no próprio local) e
ex situ. Os métodos de remediação ex situ incluem a remoção e substituição do
solo, a solidificação, a vitrificação, a lixiviação, a separação de partículas de acordo
com a sua granulometria, a incineração, o arejamento e a biorremediação. Os
métodos de remediação in situ incluem a solidificação, a vitrificação, a capsulagem,
a atenuação, a volatilização, a remoção electrocinética, a compostagem, o
arejamento, a fitorremediação e a biorremediação.
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Macronutrientes e micronutrientes
As plantas são seres vivos que tal como nós precisam de ter uma alimentação
equilibrada para executar correctamente todas as funções vitais necessárias para o
correcto crescimento e desenvolvimento.
Assim existem 13 elementos essenciais que todas as plantas necessitam para
sobreviver. Estes nutrientes encontram-se principalmente no solo, e é daí que as
plantas os vão absorver por intermédio das suas raízes.
As causas das carências minerais podem resumir-se a três: o solo pode ser pobre,
isto é, conter reduzida quantidade de um ou mais nutrientes; o pH do solo pode ser
muito alto ou muito baixo e pode imobilizar o elemento em falta, que embora exista
no solo está "preso" sob uma forma que a planta não consegue absorver(ex.: pH alto
- solos alcalinos é comum a deficiência de ferro); antagonismos entre nutrientes
(ex.:o excesso de potássio reduz a disponibilidade de magnésio)
Os nutrientes podem dividir-se em macronutrientes e micronutrientes consoante as
quantidades que as plantas necessitam deles. Os macronutrientes, que são os que a
planta absorve em maior quantidade e que se subdividem em macronutrintes
principais: Azoto, Fósforo e Potássio; e macronutrientes secundários: Cálcio,
Magnésio e Enxofre.
Os micronutrientes são absorvidos em menor quantidade, mas são igualmente
necessários para o seu desenvolvimento. São eles: Ferro, Manganês, Boro, Zinco,
Cobre, Molibdénio e Cloro.
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Como saber qual o problema que uma planta pode ter? Primeiro, eliminar a hipótese
de ser um problema de origem animal (pragas), ou um ataque de fungos ou vírus
(doença).
Se o problema não tiver nenhuma dessas origens, nem tiver como causa acidentes
fisiológicos (frio, vento, excesso ou falta de água) é provável que seja derivado da
carência de nutrientes minerais.
De uma maneira geral os sintomas de carências distinguem-se de outros danos pois
estes geralmente manifestam-se sob formas simétricas nas folhas. O diagnóstico
pode ser complicado não só porque alguns sintomas são semelhantes, como pode
acontecer existir mais do que uma carência ao mesmo tempo. A única maneira
correcta de determinar é proceder a uma análise foliar num laboratório credenciado
para o efeito, mas que não é viável para os nossos pequenos jardins.
Azoto (N)
O Azoto ou Nitrogénio é responsável pelo vigor da planta e pela abundância de
folhas verdes e viçosas.
O Azoto é parte integrante das células vivas, necessário na constituição de proteínas
e enzimas. Está directamente envolvido em processos metabólicos que permitem a
síntese e transferência de energia.
O Azoto faz parte da molécula da clorofila, o pigmento que dá a cor verde ás plantas
e que é responsável pelos processos fotossintéticos.
Sintomas:
A sintomatologia surge nas folhas mais velhas e da parte mais inferior da planta. As
folhas ficam mais claras de cor verde pálido que se torna progressivamente em
amarelo, incluindo as nervuras das folhas. Se a deficiência persiste as folhas
acabem por cair. A planta fica no seu geral com um aspecto raquítico e amarelo
Solução:
Aplicação do fertilizantes químicos ricos em azoto
Aplicação de adubos orgânicos (estrume, composto orgânico), que libertam azoto à
medida que se decompõem, fornecendo continuamente alimento à planta
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Excesso de nitrogénio:
Muitas vezes as pessoas pecam por excesso, e adubam em demasia as suas
plantas. O excesso de azoto pode também trazer problemas para as plantas. Assim,
as plantas crescem exageradamente, mas com caules finos e tenros, ficando mais
susceptíveis a pragas e doenças, ao granizo, a geada, etc..
O predomínio de uma vegetação exuberante não permite o desenvolvimento da
floração.
O Fósforo é o macronutriente responsável pelo correcto desenvolvimento radicular
das plantas e promotor da floração.
Tal como o Azoto, o Fósforo é parte essencial do processo fotossintético, estando
envolvido no processo de formação de óleos e açucares.
Sintomas:
A deficiência de fósforo tal como o azoto começa a surgir nas folhas mais velhas e
mais baixas da planta. As folhas ficam com um aspecto verde escuro apagado, que
com o tempo se transforma em roxo e purpura, acabando por secar e cair.
O número de jovens rebentos diminuem, formando talos finos e curtos com folhas
pequenas
Redução do crescimento radicular, menor floração e pior qualidade dos frutos
Solução:
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Aplicação do fertilizantes químicos ricos em Fósforo, enterrando ligeiramente para
que fique perto das raízes, pois o fósforo é um elemento pouco móvel no solo.
Quanto mais perto das raízes melhor e mais rápido é o efeito da adubação.
Potássio (K)
O Potássio aumenta a resistência das plantas contra as pragas e doenças, a secura
e o frio. Uma carência vai por certo diminuir as defesas da planta abrindo a porta ao
ataque desses mesmos agentes.
Sintomas:
Os primeiros sintomas de carência surgem nas folhas mais velhas, mas quando a
carência é muito acentuada são os jovens rebentos que ficam mais atacados
chegando mesmo a secar. As folhas ficam com a bordadura amarelada acabando
por secar. A redução acentuada do desenvolvimento da planta, redução da floração
e frutificação.
Solução:
Usar fertilizantes com elevado teor de potássio, ou um adubo composto (N-P-K) que
fornece simultaneamente os macronutrientes principais.
Cálculo da quantidade de fertilizante a aplicar em árvores
A maior exigência de fertilizantes verifica-se no começo do período vegetativo, isto é
imediatamente antes do desenvolvimento dos brotos foliares até ao começo do
Verão.
É difícil indicar a quantidade exacta de fertilizante a aplicar ás árvores, pois isto
depende da variedade vegetal, da sua localização, do tipo de fertilizante e do
método de aplicação
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Cálcio (Ca)
O cálcio é elemento integrante da estrutura das paredes celulares, permite o
transporte e retenção de outros elementos no interior da planta e ajuda a fortifica-la.
Ao cálcio é também atribuída a função de contrabalançar os efeitos dos sais
alcalinos e ácidos orgânicos no interior da planta
Sintomas:
A deficiência de cálcio é menos frequente que outras. Por vezes, difícil distinguir a
carência de cálcio da de outros nutrientes, especialmente em solos ácidos, pois
existem outros elementos como o Magnésio, o Potássio e o Fósforo que também
podem estar em falta neste tipo de solo.
Os sintomas variam entre espécies, mas quando surge carência de cálcio observam-se,
geralmente, necroses dos ápices e das pontas das folhas jovens, acompanhadas
de deformações das mesmas. As folhas ficam com um aspecto velho e seco, com as
bordaduras com aparência dentada.
Cloroses acentuados nos rebentos jovens, e inibição de crescimento dos mesmos.
Solução:
Geralmente a correcção ligeira do pH do solo com aplicações de cal é o suficiente
para resolver o problema. Essa aplicação deve ser feita no Outono por incorporação
no solo antes da mobilização do solo.
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Magnésio (Mg)
O Magnésio é um elemento integrante da molécula da clorofila, que como sabemos
é responsável pela cor verde das folhas, e parte integrante do processo
fotossintético, que permite que as plantas convertam a energia solar em alimento.
O Magnésio ajuda também a activar muitas das enzimas que as plantas necessitam
para o seu correcto crescimento.
Sintomas:
Em folhas mais velhas, surgem cloroses entre as nervuras e na borda das folhas,
sendo as folhas da base da planta as mais afectadas
Geralmente na base da folha existe uma área semelhante a um triângulo que não
fica afectada por estas cloroses.
Solução:
Uma das causas mais frequentes da carência de Magnésio é o excesso de Potássio
no solo. Aplicação de cobertura com adubo que contenha Magnésio na sua
composição. Por vezes pode ser necessário uma adubação foliar para tentar
eliminar os efeitos rapidamente.
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Ferro (Fe)
É essencial na formação da molécula da clorofila, fazendo assim parte integrante de
todo o processo de conversão de energia luminosa em alimento para a planta. É
também essencial para os processos de assimilação de enxofre e azoto.
As cloroses entre nervuras nas folhas jovens são o sintoma característico desta
carência, denominada clorose férrica. O excesso é raro acontecer mas pode
provocar bronzeamento ou surgimento de pequenas manchas castanhas na
superfície foliar.
Enxofre (S)
O Enxofre è essencial para a planta produzir proteínas. Promove a actividade e
desenvolvimento de enzimas e vitaminas. Simultaneamente ajuda na formação da
clorofila.
Este elemento é também responsável pelo crescimento das raízes e da produção de
sementes. Ajuda no crescimento e aumenta a resistência da planta ao frio.
Sintomas:
A deficiência de Enxofre é pouco frequente de se encontrar. A sintomatologia é
muito semelhante a carência de Azoto, sendo por vezes apenas identificável em
laboratório.Apresenta-se como uma clorose geral, acentuada nas partes superiores
da planta.
Solução:
Uma correcção com Enxofre em pó no solo é suficiente
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Por vezes existem tratamentos químicos para doenças, que contem Enxofre na
composição, e assim como efeito secundário previnem a falta deste elemento na
planta.
Zinco (Zn)
Faz parte integrante do processo de transformação dos carbohidratos, funciona
como regulador do consumo de açucares.
O Zinco participa na formação da clorofila e ajuda a prevenir a destruição dessa
mesma molécula.
Este elemento faz parte da estrutura de sistemas enzimáticos que regulam o
crescimento das plantas.
A deficiência surge como cloroses entre nervuras, dando um aspecto de bandas ás
jovens folhas. Em casos de carências severas os raminhos terminais acabam por
morrer.
Manganês (Mn)
Está associado a funções enzimáticas dos processos de decomposição de
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carbohidratos e ao mecanismo do processamento do azoto.
Tem um importante papel estrutural pois é parte integrante das membranas dos
cloroplastos, influenciando dessa maneira a eficiência da fotossintesse.
Tal como no Ferro, a clorose entre nervuras nas folhas jovens, é o sintoma mais
característico desta carência, bem como, lesões necrosadas e o encolhimento das
folhas.
Boro (Bo)
Ajuda na regulação dos outros nutrientes, faz parte integrante da cadeia de
produção de açucares e carbohidratos, é essencial na formação das sementes e
desenvolvimento dos frutos.
Geralmente, num solo rico em matéria orgânica nunca aparecem carências deste
elemento.
As plantas com carência de Boro apresentam crescimentos anormais nos jovens
lançamentos, como resposta á morte do meristema apical.
O sistema radicular apresenta deficiente crescimento, as raízes não alongam como
previsto. As extremidades das raízes incham podendo rebentar, abrindo portas a
instalação de fungos.
O excesso deste nutriente causa amarelecimentos acentuados nas folhas seguido
de queda das mesmas.
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Molibdénio (Mo)
O Molibdénio é componente de duas das maiores enzimas envolvidas no
mecanismo de utilização do azoto, na sua conversão de nitrato em amónio.
A deficiência pode assemelhar-se a carência de nitrogénio pelas cloroses que
surgem nas folhas mais velhas, com as margens enroladas. Os novos rebentos
param o seu crescimento.
Cobre (Cu)
O cobre é constituinte de muitas enzimas e proteínas. Ajuda na fixação do azoto
atmosférico e no metabolismo das raízes e utilização de proteínas.
É importante no desenvolvimento das estruturas reprodutivas.
Os sintomas associados a carência de Cobre são o crescimento dos jovens
lançamentos com distorções das folhas novas, e morte dos meristemas apicais
desses mesmos lançamentos.
As jovens folhas frequentemente ficam verde escuras e torcidas.
As necessidades de cobre são muito baixas e qualquer excesso pode causar
toxicidade à planta, induzindo deficiências de outros nutrientes tais como o Ferro, e
provocando paragem no crescimento radicular.
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Cloro (Cl)
Ajuda no metabolismo da planta. Influência o mecanismo de turgescência das folhas
e é parte integrante dos mecanismos fotossintéticos.
As folhas jovens ficam cloróticas passando a uma cor bronze com a progressão da
carência.
O crescimento radicular estagna e surgem estreitamentos nas extremidades das
raízes.
COLHEITA E AMOSTRAGEM DA TERRA
OBJECTIVOS
Uma amostra de solo consiste numa pequena porção de solo capaz de representá-lo
numa análise química. Como esta porção é pequena em relação à quantidade de
solo que irá representar, deve-se ter o cuidado de retirar a amostra. Para que ela
seja cópia fiel do terreno que queremos analisar quanto a qualidade química e física.
Material:
Enxada, pá, baldes, colher e um plástico ou oleado.
A enxada e a pá podem ser substituídas por uma sonda.
Todo o material deve ser bem limpo.
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Para se fazer a amostragem, devemos fazer primeiro uma amostragem simples e
em seguida, a mistura das amostras simples, fazendo a amostra composta:
a) O que é uma amostra simples? Bem! Para que se consiga fazer com que 1 kg
represente a área que queremos avaliar a fertilidade, ao fazer a amostragem não
devemos tirar terra de apenas um local, devemos tirar uma porção de terra em
vários locais da mesma parcela, e cada ponto amostrado deve ser colocado num
recipiente, como por exemplo, um balde bem lavado, ou pacote plástico ainda não
utilizado. A amostra simples é cada porção individual de terra que foi retirada de
vários locais.
b) O que é uma amostra composta? Depois de retiradas as amostras simples, deve-se
misturá-las até que elas fiquem bem misturadas. Esta mistura é a amostra
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composta.
COLHEITA DAS AMOSTRAS
Divida o terreno em parcelas idênticas (ex. cor, espessura do solo, inclinação,
culturas, produções obtidas).
Cada uma dessas parcelas deve ter uma área inferior a 5 hectares
(1 hectare é igual a 100m x 100m = 10 000m2).
Quando as parcelas tiverem áreas superiores a 5 hectares, divididas em
parcelas com uma área igual ou inferior a 5 hectares.
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Em cada parcela percorra o terreno em ziguezague fig. (1), colhendo 25
amostras/hectare se utilizar enxada e pá ou 20 – 30 se utilizar uma sonda.
Fig 1 – Exemplo para colheita de amostras num prédio c/ 2 parcelas distintas.
Não se deve colher amostras em locais onde estiveram depositados estrumes (a),
em locais encharcados (b), ou junto de casa (c).
Não deve colher amostras em locais onde tenham sido depositados adubos,
estrumes, correctivos calcários, cinzas locais encharcados, perto de
caminhos, etc.
Antes da colheita da amostra deve primeiro limpar o local escolhido de ervas,
pedras, detritos vegetais, etc. abra depois uma cova a uma profundidade de 20 cm.
Retire uma fatia de terra com uma espessura de 2-3 cm . e deite-a num balde bem
lavado fig.(2)
Fig 2 – Exemplo para colheita de cada amostra.
Esta é uma amostra simples. Todas as amostras simples colhidas na mesma
parcela são colocadas no mesmo balde.
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Espalhe o conteúdo do balde sobre um plástico ou oleado limpo, misture bem, retire
as pedras maiores que amêndoas.
Retire cerca de 1 kg. de terra para um saco de plástico.
Esta é a amostra que vai enviar para o laboratório.
Para cada amostra preencha o respectivo questionário e coloque-o no saco
correspondente, devidamente identificado.
CASOS PARTICULARES
Prados permanentes
As amostras de terra num prado permanente já instalado retiram-se a uma
profundidade de 10cm.
Vinhas, olivais e pomares
Se a cultura instalada ou a instalar for alguma destas, retire uma amostra até 20cm.
De profundidade e outro de 20-50 cm fig.(3).
Fig.(3) – Exemplo para colheita de cada amostra, a diferentes profundidades.
Para as amostras de cada profundidade um balde diferente.
Não misture nunca a terra das duas camadas.
Para cada amostra preencha o respectivo questionário e coloque-o no saco
correspondente, devidamente identificado.
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Bibliografia
Dias, J. C. S. (2000) A fertilização e a qualidade dos produtos alimentares de
natureza vegetal. Investigação Agrária N.º 2, pp 50-51
INIA (2000). Manual de fertilização das culturas. INIA – Laboratório Químico
Agrícola Rebelo da Silva, Lisboa
MADRP (1997). Código das Boas Práticas Agrícolas. Ministério da Agricultura,
do Desenvolvimento Rural e Pescas, Lisboa.
Santos, J. Quelhas (2002) Produção de correctivos orgânicos a partir de
resíduos sólidos urbanos: sua importância para a agricultura nacional. Revista
de Ciências Agrárias. Vol XXV, pp 28-39
Santos, J. Quelhas (1991). Fertilização – fundamentos da utilização dos adubos
e correctivos. Publicações Europa-América, Lda., Portugal (tenho que obter
autorização escrita do autor).
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