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Saúde do solo - Atividade do solo

Biologia e química na agricultura

Se observarmos mais de perto o complexo mundo do solo, naturalmente há muitos fatores que contribuem para o funcionamento ideal de um "solo saudável" - sejam eles químicos, físicos ou biológicos. A biologia do solo em particular influenciou muito o interesse atual pela saúde do solo, e com boa razão - as relações de troca solo-biológicas são fundamentais para muitas funções importantes do solo - ciclagem de nutrientes para a absorção pelas plantas1, manutenção dos agregados e estrutura do solo2, melhoria da interação dos gases e da água2, proteção das plantas contra pragas e doenças3,4 e construção da massa orgânica5,6. Os microrganismos são, portanto, sem dúvida, a força motriz invisível por trás da fertilidade do solo e do crescimento das plantas e dependem, em última análise, de uma variedade de funções desempenhadas por esses vários organismos do solo e das raízes. Entretanto, também é claro que ainda há muito a ser aprendido. Ainda sabemos pouco - especialmente sobre a parte "micro" da biologia do solo. Mas este micro bioma é um recurso enorme, inexplorado, com extraordinário potencial para melhorar nossos processos de produção. Se esta diversidade de aliados microbianos for aproveitada, os sistemas agrícolas do futuro poderão desenvolver uma combinação de inóculos direcionados que, quando combinados com estratégias específicas, podem trazer muitos benefícios: Fornecendo nutrientes, evitando a infestação de pragas e, com o tempo, construindo a fertilidade do solo de uma forma biologicamente mais sustentável do que é o caso atualmente.

Aqui estão algumas estratégias simples que podem ser implementadas na fazenda para melhorar a função biológica do solo:

  • Conserve uma raiz viva
    • Cobrir o solo com plantas vivas garante que as raízes e exsudações radiculares alimentem constantemente e sustentem os organismos do solo. A cobertura contínua, adubação verde ou o uso de culturas de cobertura fora da estação são ideais.
  • Fertilizante orgânico
    • Composto ou esterco fornecem um inoculo não específico. Entretanto, dependendo das circunstâncias, um inoculo especialmente criado também pode ser necessário para uma resposta mais direcionada. Rhizobio em hortaliças ou fungos micorrízicos em árvores frutíferas, por exemplo, já estão sendo utilizados com sucesso. Além disso, as opções são tão amplas quanto o próprio micro bioma.  
  • Diversidade de espécies vegetais
    • O uso de misturas de culturas de cobertura, pastagens multiespecies e culturas mistas tem demonstrado aumentar a função biológica do solo.
  • Minimizar a mobilização do solo
    • Os métodos NoTill (Plantio Direto), MinTill (Cultivo Mínimo) ou StripTill (Cultivo em Faixas) ajudam a minimizar a mobilização física do habitat do solo.
  • Minimizar o excesso de insumos
    • O uso excessivo de fertilizantes ou defensivos pode prejudicar a função biológica.

    Por mais importante que seja a biologia do solo, ela deve, no entanto, funcionar dentro da matriz do solo, que por si só é um mundo químico e físico em si mesmo. Em função disto precisamos discutir a biologia neste contexto maior - afinal de contas, ela está inter-relacionada. A análise do solo é uma ferramenta usual que a maioria dos agricultores pode utilizar para determinar os parâmetros químicos do solo. Vejamos, portanto, alguns fatores importantes onde a química e a biologia se sobrepõem. A química do solo também é um assunto muito complexo e há material de leitura mais que suficiente sobre ela. Assim, em vez de reinventar a roda, destacarei alguns pontos - uma discussão detalhada sobre a química do solo poderia ser considerada para um documento posterior.

    Em muitas partes do mundo, as análises padrão do solo geralmente envolvem apenas alguns parâmetros - por exemplo, os nutrientes mais importantes e o valor do pH. Entretanto, uma limitação ou desequilíbrio de um desses nutrientes importantes pode afetar o crescimento e desenvolvimento das plantas. Portanto, é importante garantir que os macro e micro minerais sejam analisados (pelo menos em uma certa regularidade). Não esqueça de testar os elementos menos observados - tais como molibdênio, cobalto e níquel. Esses nutrientes também desempenham um papel importante no metabolismo e fixação do nitrogênio. Muitas vezes se ignora que os microrganismos no solo também precisam de nutrientes - tanto macro como micro minerais. Sempre nos concentramos muito nas exigências da planta, mas para trazer os exemplos de molibdênio, cobalto e níquel novamente aqui: as bactérias fixadoras de nitrogênio não podem fixar o nitrogênio atmosférico sem estes minerais importantes. E um suprimento limitado dessas bactérias pode limitar o potencial global de fixação de nitrogênio para a planta.

    Normalmente, a maioria das análises do solo mede a proporção dos elementos testados que está disponível para a planta. Entretanto, os solos possuem consideráveis reservas adicionais de minerais que, embora não necessariamente disponíveis para as plantas, todavia existem. Este pool de nutrientes é frequentemente referido como o pool total e muitas vezes excede a proporção disponível para a planta por um fator de dez ou mais. Esses nutrientes totais são insolúveis, presos e, portanto, não disponíveis para a planta7. No entanto, os microrganismos do solo possuem inúmeras estratégias e modos de ação para liberar e dissolver esses nutrientes totais. Isto é feito através da secreção de enzimas e ácidos especiais que dissolvem os minerais da matriz do solo e os liberam para posterior absorção pela planta 8,9. Esta é uma das principais razões pelas quais a introdução de estratégias para melhorar a função biológica do solo pode ajudar a reduzir a dependência da aplicação de fertilizantes - liberando estas reservas totais. Muitos agricultores em todo o mundo que se reorientaram para a biologia do solo já estão reduzindo com sucesso suas aplicações de fertilizantes enquanto mantêm a rentabilidade. Naturalmente, tais estratégias devem ser sempre consideradas no contexto do tipo de solo e das condições ambientais prevalecentes. E - como já descrito em terraHORSCH - uma abordagem holística que mantém em mente muitas estratégias diferentes é basicamente a melhor maneira.

Referências

  1. Protists: Puppet Masters of the Rhizosphere Microbiome. (2018). doi:10.1016/j.tplants.2018.10.011.
  2. Soil as an extended composite phenotype of the microbial metagenome. (2020). doi: 10.1038/s41598-020-67631-0
  3. Organic management promotes natural pest control through altered plant resistance to insects. (2020). doi: 10.1038/s41477-020-0656-9
  4. Managing and manipulating the rhizosphere microbiome for plant health: A systems approach. (2017). doi: 10.1016/j.rhisph.2017.04.004
  5. Quantitative assessment of microbial necromass contribution to soil organic matter. (2019). doi: 10.1111/gcb.14781
  6. The importance of anabolism in microbial control over soil carbon storage. (2017). doi: 10.1038/nmicrobiol.2017.105
  7. Opportunities for mobilizing recalcitrant phosphorus from agricultural soils: a review. (2018). doi: 10.1007/s11104-017-3362-2
  8. Phosphate solubilizing microbes: Sustainable approach for managing phosphorus deficiency in agricultural soils. (2013). doi: 10.1186/2193-1801-2-587
  9. Phosphate-Solubilizing Microorganisms and Their Emerging Role in Sustainable Agriculture. (2019). doi:10.1016/b978-0-12-816328-3.00017-9.