Manual Solo e Fertilizacao
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Manual de Solos e
Fertilização
Elaborado por: João cunha
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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………………………………………………………………………
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Introdução
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.
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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
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
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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;
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
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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
permeabilidade tornam estes barros muito susceptíveis à erosão; nas
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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
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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;
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
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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).
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
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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 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.
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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 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
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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 partículas do solo e é esta água que
é absorvida pelas plantas. No entanto, no solo encontra-se ainda a
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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.
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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 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
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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
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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
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.
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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
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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 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.
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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 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.
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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.
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
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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 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,
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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.
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.
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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
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
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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 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.
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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.
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.
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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.
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.
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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
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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.
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)
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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
Excesso de nitrogénio:
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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
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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:
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
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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
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
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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.
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:
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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.
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
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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 suficientePor vezes existem tratamentos químicos para doenças, que contem Enxofre na composição, e assim como efeito secundário previnem a falta deste elemento na planta.
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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 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.
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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 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.
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.
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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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