Os solos brasileiros, como latossolos e argissolos, enfrentam desafios de fertilidade devido à acidificação e degradação, especialmente nas áreas de pastagens. O uso de Sistemas Integrados de produção Agropecuária (SIPAs) pode melhorar a fertilidade do solo por meio de práticas de manejo que consideram as interações entre atividades agrícolas e pecuárias. O diagnóstico adequado da qualidade do solo é essencial para implementar estratégias de correção e maximizar a produtividade a longo prazo.

1. Aula – Manejo da fertilidade
de solos em SIPAs

2. • Os solos mais comuns no Brasil são os Latossolos, Argissolos e
Neossolos, que ocupam cerca de 70% do território nacional.
• Estes solos são profundos, altamente intemperizados e ácidos, com
baixa fertilidade natural. Somando a isso, baixos teores de cálcio (Ca)
e altas saturações por alumínio (Al).
• Somente com as características naturais dos nossos solos já temos
dificuldades de manutenção de níveis elevados de produção.

3. • Soma-se a esse cenário os usos irregulares e falta de práticas de
manejo eficientes e conservacionistas realizadas pelos agricultores e
forma-se o panorama atual de muitas áreas brasileiras, com queda de
produção e crescimento de problemas como erosão de solos e
compactação elevada.
• No caso da gestão de pastagens esse cenário agrave-se pelo sistema
de festão desta atividade, com foco na redução de custos para
aumento da margem de lucro  35 milhões de ha de pastagens com
algum grau de degradação presente (EMBRAPA).

4. • Os sistemas integrados de produção são basicamente utilizados para
pegar estes solos que apresentam baixa fertilidade e baixa capacidade
de sustentação vegetal e produtiva e devolver-lhes estas
características no médio e longo prazos.
• As diferentes combinações de atividades dentro dos SIPAs garantem
que tanto as camadas superficiais quanto mais profundas do solo
possam ser corrigidas e melhoradas nesse período  contudo como
estes sistemas são intensivos essa gestão se mal elaborada pode
acelerar esse processo de degradação.

5. Planejamento conservacionista de um SIPA
• Antes de se iniciar a implantação de um SIPA, em qualquer
modalidade, deve-se pensar nas necessidades que esse solo deve ter
para aceitar estes sistema.
• Um sistema de múltiplas atividades consorciadas irá demandar uma
alta fertilidade para se tornar viável economicamente, sendo que se o
estágio de degradação for elevado, o investimento inicial será
elevado, com risco de que, no curto prazo, o ganho produtivo
esperado não seja alcançado.

6. • O 1º passo é a realização de uma amostragem de solo criteriosa.
• Realizar um acurado diagnóstico da qualidade química, física e
biológica do solo.
• É necessário entender se o solo está ou não saudável para o cultivo
das plantas e, com isso, montar estratégias de correção dos fatores
limitantes para a produção, construindo gradativamente a sua
fertilidade e estrutura física.

7. • Ex: acidez ativa (ph), acidez potencial (H + Al), acidez trocável (Al+3
),
micronutrientes, etc...
• Analisando os atributos físicos do solo, como a textura (teor de argila,
areia e silte), a densidade do solo e a resistência à penetração,
descobre-se como o solo está estruturado e sua susceptibilidade à
compactação, seja pelo tráfego de máquinas ou pelo pisoteio animal
(Bonetti et al., 2017).
• A interpretação cuidadosa do conteúdo de matéria orgânica do solo,
levando em consideração a sua textura e o clima local, pode-se inferir
sobre a condição de conservação em que a área se encontra
(Bieluczyk et al., 2020).

8. O SOLO É
TRIDIMENSIONAL
E POSSUI
VARIAÇÕES EM
CADA DIREÇÃO!

9. • Como o diagnóstico correto é o ponto base para formação do sistema
integrado de produção, erros comuns não podem ser cometidos 
processo de amostragem feito de forma irregular, amostra não
representativa ou deformada.
• No caso dos SIPAs, o diagnóstico do solo deve considerar também as
camadas mais profundas do solo, principalmente se for considerar o
plantio de árvores.
• 0 – 20cm/20 – 40cm  sistemas sem a presença de árvores
• Anteriores + 40 – 60cm  sistemas com árvores.

10. • Amostragens profundas possibilitam verificar a necessidade de
correção para eliminação de barreiras físicas (e.g., compactação) ou
químicas (e.g., toxidez de alumínio e deficiência de cálcio) ao
desenvolvimento radicular (Borges e Accioly, 2007).
• No SIPAs já implantado é recomendado que o solo seja amostrado nas
camadas de 0-20cm e 20-40 cm a cada dois ou no máximo três anos
 acompanhamento da evolução da qualidade do solo,
acompanhamento do efeito do pisoteio animal e excretas.

11. • Caso o sistema tenha árvores e animais (ILPF) o comportamento dos
animais pode influenciar nas amostragens de solo, com maior
presença de excretas próximos as árvores e elevação da fertilidade
nessas áreas em detrimento das outras.
• Outro efeito que as árvores podem gerar é o sombreamento próximo
a copa, o que pode afetar no desenvolvimento de plantas nessa área
e na fertilidade do solo.
• Amostragem com árvores: metade das amostras na projeção da copa,
metade na entrelinha das árvores.
• Evitar também amostrar perto da cerca e dos cochos.

13. • 2º Entender a dinâmica da fertilidade do solo dentro do SIPA
• A fertilidade do solo não é estática e depende das interações entre as
atividades desenvolvidas sobre este solo.
• SIPA  cultura agrícola, plantio florestal, forrageiras, pastejo animal
• Todas estas etapas geram alterações nos componentes biológico,
físico e químico do solo.

14. Dinâmica da acidez do solo em sistemas
integrados
• A acidificação do solo pode ser verificada por diversas perspectivas:
• 1) diminuição do pH (aumento da acidez ativa);
• 2) diminuição da saturação por bases no complexo sortivo;
• 3) aumento da saturação por alumínio no complexo sortivo;
• 4) desbalanceamento na disponibilidade de nutrientes no ambiente
radicular;
• 5) diminuição da capacidade de neutralização da acidez do solo
(tamponamento)

15. • Em valores de pH mais baixos, há maior inibição da fixação biológica de
nitrogênio (N) e da decomposição da matéria orgânica (MO).
• O alumínio (Al) e o manganês (Mn) podem alcançar teores tóxicos, além
da diminuição da disponibilidade de fósforo (P), molibdênio (Mo), cálcio
(Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S), e redução significativa da capacidade
de trocar cátions, reduzindo a disponibilidade, às plantas, de grande
parte dos nutrientes.
• Os efeitos geradores de acidez no solo podem ser de 2 tipos  naturais e
antropogênicos.

16. • Naturais  intemperismo que promove a lixiviação de cátions
básicos (Ca, Mg e potássio – K), dessilicação de minerais e
permanência ou concentração nos solos de cátions de hidrólise ácida,
como Al, Fe e Mn.  Impacto baixo na acidificação do solo.
• Antropogênica  ocorrem devido as atividades produzidas nos
ecossistemas agropecuários induzidos pelas plantas, induzido pelo
solo, induzido pelos animais  ocorrem em todos os sistemas de
cultivo com impacto muito superior ao intemperismo natural dos
solos.

17. • Em relação à acidificação do solo induzida pelas plantas, destaca-se a
exportação de nutrientes na colheita e na extrusão de hidrogênio e
ácidos orgânicos na absorção de nutrientes do solo e aproveitamento
do C do ar.
• Na acidificação desenvolvida pelo próprio solo, destaque-se o
processo de nitrificação (produção de ácidos orgânicos) e a lixiviação
de NO3
-
(arraste de cátions Ca, Mg, K)  denitrificação ocorre o
processo ao contrário, “consumindo prótons e alcalinizando o solo”.

18. • Nos processos induzidos pelos animais, assim como nos produtos
agrícolas, também há exportação nos produtos pecuários (carne,
leite, lã, etc.) de nutrientes como Ca, Mg e K, mas o principal efeito é
pela produção de urina  quanto maior o pastejo, maior a produção
de urina, maior a nitrificação da urina e aumento da acidez superficial
do solo.
• Os estudos indicam que a integração da lavoura com a pecuária, em
comparação a áreas somente com lavoura, acarreta uma menor
acidificação do solo ao longo do tempo  ciclagem de nutrientes.

20. • Outra característica que as áreas com SIPA apresentam é que o limiar
de ph tanto para saturação por bases, quanto para saturação por
alumínio são diferentes entre solos agrícolas e solos de SIPAs.
• Saturação por alumínio em solo agrícola se atinge com ph 5,2 e em
solo de SIPA a 4,8  toxicidade há um ph mais ácido em SIPA
• Saturação por base (V% - 65%) atingida em ph 4,8 em SIPA e 5,2 em
solo agrícola  necessidade de calagem menor em SIPA.

21. Manejo da calagem em sistemas integrados
• Como a base de formação da maioria dos SIPAs é o SPD, a gestão da
calagem é feita com base nessa técnica conservacionista  preparo mais
superficial.
• Alguns trabalhos mostram que a integração com animais ajuda na
infiltração do calcário no solo a profundidades maiores do que em áreas
sem integração  Descida tanto química (solubilidade do calcário)
quanto física (pisoteio animal).
• Além disso solos de SIPA apresentam maior biopóros contínuos, o que
facilita a infiltração de nutrientes.

22. Dinâmica do nitrogênio no solo em sistemas
integrados
• O N é um dos nutrientes minerais requeridos em maior quantidade
pelas plantas. É um elemento-chave para os agroecossistemas, tanto
por sua essencialidade às plantas, como pelos riscos ambientais que o
seu manejo inadequado pode representar.
• Os solos normalmente apresentam teores totais de N variando de
0,1% a 0,6%, na camada superficial. Desse total, entre 95% e 98%
pode ser encontrado na forma orgânica e, portanto, a MO é o
principal reservatório de N do solo (Cameron et al., 2013).

23. • Nos SIPA, por serem mais complexos do que os sistemas de produção
puramente agrícolas, o potencial de alteração do N no ambiente é ainda
maior.
• A inserção do animal nesses sistemas altera o fluxo de N pela ingestão,
digestão e retorno ao ambiente da biomassa consumida. Esse retorno
ocorre de forma distinta e heterogênea, especialmente, por transformar
parte do resíduo vegetal das forrageiras em resíduos animais (excretas),
os quais possuem características particularmente distintas.
• Nesse sentido, o fluxo de N é alterado e acelerado, tendo em vista que
aproximadamente 80% desse nutriente ingerido da biomassa retorna ao
solo pelos dejetos (Whitehead, 2000).

24. • O acúmulo de MO no solo é um dos principais benefícios na alteração na
dinâmica do N pela adoção de SIPA.
• Embora a ação do animal em pastejo reduza o aporte de resíduo de parte
aérea deixado pela pastagem, em comparação a áreas sem pastejo, a
Produção Primária Líquida (PPL) da pastagem é favorecida pelo pastejo.
• Além dos fatores supracitados, o pastejo favorece maior crescimento
radicular da pastagem, beneficiando o incremento de MO no perfil do
solo.

25. • Os SIPA também podem aumentar a disponibilidade de N via
mineralização. A principal causa se deve à diversidade de resíduos
aportados, os quais influenciam tanto a concentração de N quanto a
atividade e comunidade microbiana no solo.
• E a rotação entre atividades agrícolas e plantas forrageiras mudam o
aproveitamento de N nitrificado no solo, sendo maior em SIPA pela
maior capacidade de aproveitamento de gramíneas forrageiras em
relação a culturas agrícolas  ciclo do N mais acelerado em SIPAs.

26. Manejo da adubação nitrogenada em
sistemas integrados
• Em sistemas recém instalados, a adubação deverá seguir as
recomendações da cultura agrícola adicionada no sistema, pois a
ciclagem natural de nutrientes ainda é baixa.
• Com a adoção contínua do SPD + SIPA, os teores naturais de
nutrientes do solo tendem a subir e a ciclagem de nutrientes começa
a repor e disponibilizar cada vez mais nitrogênio para as atividades.
• Longo prazo  adubação para a pastagem e não para cultura!

27. • Algumas pesquisas mostram que, no longo prazo e em sistemas já
estabilizados, os restos das forrageiras pós pastejo dos animais
conseguem fornecer nitrogênio para o desenvolvimento da cultura do
milho e geram níveis de produção similares ao manejo comercial com
fertilização de nitrogênio de fonte externa.
• “A inversão da adubação no sistema de produção, deixando-se de
adubar o milho e somente adubando a pastagem, não é um processo de
rápida adoção. No entanto, esse patamar pode ser alcançado, iniciando-
se com a ausência de revolvimento do solo, alto aporte de resíduos, em
quantidades e qualidades adequadas, a diversificação de culturas e,
obviamente, com a inserção do componente animal no sistema.”

28. • Em SIPAs para aumentar a disponibilidade de nitrogênio no solo pode-
se fazer o plantio consorciado de leguminosas juntamente com as
gramíneas forrageiras.
• Dada a capacidade destas plantas em realizar a FBN e ainda
participarem da dieta dos animais, o consorcio com leguminosas é
uma boa alternativa de melhoria da fertilidade dos solos em SIPAs,
tanto no plantio atual quanto na cultura sucessora.

31. Dinâmica do fósforo e do potássio no solo em
sistemas integrados
• O P no solo encontra-se na fase líquida (solução do solo) e na fase
sólida nas formas orgânicas e inorgânicas. As plantas absorvem esse
nutriente exclusivamente da solução do solo que está em constante
equilíbrio com a fase sólida, sendo reabastecido pela mesma após a
absorção de P da solução pelas plantas.  solos brasileiros tem
“fome” de fósforo, baixa disponibilidade na solução do solo.
• Plantas nativas são adaptadas a baixa disponibilidade de fósforo no
solo, plantas exóticas não  necessária a adubação de fósforo de
fonte externa.

32. • Em SIPAs a combinação de rotação de culturas com diferentes
capacidades de aproveitamento do fósforo disponível no solo, a
presença dos animais no sistema com alimentação, deposição de
resíduos e dejetos na área, favorecem a disponibilidade de fósforo
para as culturas agrícolas do sistema, com menor necessidade de
adubação de fonte externa.
• Portanto, a integração da pecuária, com as culturas anuais, pode ser
uma alternativa sustentável para aumentar a disponibilidade de P no
solo.

33. • O K no solo pode ser genericamente dividido em três formas
principais:
• (a) dissolvido na solução do solo na forma de íon K+ hidratado em
baixas concentrações que variam geralmente de 1 a 5 mg L-1;
• (b) fazendo parte de minerais primários altamente resistentes ao
intemperismo (chamado de K estrutural);
• (c) adsorvido aos grupos funcionais dos argilominerais, óxidos e
matéria orgânica, formando complexos de superfície com variados
graus de energia e, portanto, variado grau de dessortividade ou
disponibilidade para as plantas.

34. • A utilização dos SIPA é uma alternativa promissora para aumentar
disponibilidade de K no solo pois as plantas forrageiras tem maior
capacidade de reciclagem de K no solo em comparação com as
culturas anuais. Além disso, o efeito da planta de cobertura pode ser
potencializado pelo pastejo animal.
• Bertolazi et al. (2017) demonstraram que, em 12 anos de adoção de
SIPA, houve aumento na disponibilidade de K, principalmente devido
à maior ciclagem pelo maior crescimento radicular da pastagem
promovido pelo pastejo.

35. Manejo da adubação fosfatada e potássica
em sistemas integrados
• Os SIPA são reconhecidos mundialmente por produzirem mais alimento e
energia por unidade de área em relação a sistemas não integrados de
produção (Moraes et al., 2014; Farias et al., 2020), pois promovem maior
ciclagem do P e do K (Assmann et al.,2017), aumentando a disponibilidade
destes nutrientes no solo (Ferreira et al., 2011; Deiss et al., 2016).
• Isso ocorre porque os animais reciclam os nutrientes ingeridos pelo
processo de pastejo. Apesar da ingestão de grande quantidade de
biomassa e nutrientes, a maior parte do P e K ingerido pelos animais
retorna ao solo nas fezes e urina, em formas prontamente ou
potencialmente disponíveis (Haynes; Williams, 1993).

36. • Apesar desta capacidade de ciclagem de P e K em SIPAs, até os teores
estarem dentro do recomendável para as atividade agrícolas e
pecuárias, o solo deve ser adubado convencionalmente com as doses
recomendadas para cada localidade.
• Teores baixos  adubação próximo a linha de semeadura da cultura
agrícola, maior disponibilidade de nutrientes.
• Teores aceitáveis (manutenção)  a lanço pois a camada de
forrageiras reduz a perda por lixiviação e escoamento superficial.

37. Dinâmica de outros nutrientes no solo e
manejo de suas adubações
• O grande diferencial dos SIPA, quando comparado a áreas somente com
lavoura, é maior ciclagem desses nutrientes: -cerca de 130 kg ha-1 ano-1
Ca e 65 kg ha-1 ano-1 Mg para um sistema com soja no verão e pastagem
de aveia preta + azevém no inverno, com pastejo de bovinos de corte
(Assmann et al., 2017c).
• A maior ciclagem e maior eficiência de uso do Ca e do Mg em SIPA faz
com que o intervalo temporal entre as suas adubações, corriqueiramente
realizada, via aplicação de calcário, seja maior, no que diz respeito à
dinâmica da acidez do solo e ao manejo da calagem em SIPA.

38. • Com relação ao S e aos micronutrientes, ainda há poucas informações
dos reais benefícios e as quantidades destes recicladas em SIPAs. Por
isso as recomendações nesses casos são as convencionais de diagnose
visual das plantas e diagnose foliar.
• Alguns estudos foram realizados com intuito de verificar a influencia
do pastejo sobre a disponibilidade de micronutrientes em SIPA mas os
mesmos não obtiveram resultados conclusivos que indicassem uma
diferença significativa com os sistemas convencionais.