O SISTEMA DE PRODUÇÃO AGRÍCOLA SOLO-PLANTA-CLIMA

A postagem deste mês se constitui em verdadeiro motivo de orgulho para o SPRI, pois o texto nos foi enviado por um dos autores, acompanhado da seguinte mensagem:

O SISTEMA DE PRODUÇÃO AGRÍCOLA SOLO-PLANTA-CLIMA

Por: Joelito de Oliveira Rezende 
Engenheiro Agrônomo, diplomado pela Universidade Federal da Bahia (UFBA); Doutor em Solos e Nutrição de Plantas, diplomado pela USP – ESALQ; pós-doutorado na Universidade de Valência, Espanha; Professor Titular Aposentado do CCAAB/UFRB;Membro da Câmara Setorial da Cadeia Produtiva da Citricultura do Estado da Bahia. 

Luciano da Silva Souza 

Engenheiro Agrônomo, diplomado pela Universidade Federal da Bahia (UFBA);Doutor em Ciência do Solo, diplomado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS); Pesquisador Aposentado da Embrapa Mandioca e Fruticultura; Professor Adjunto do Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Bológicas, da UFRB. 
Roberto Toyohiro Shibata

Engenheiro Agrônomo, diplomado pela Universidade Federal da Bahia (UFBA); Empresário-citricultor, proprietário da Fazenda Lagoa do Coco, Município de Rio Real, Bahia. 

Sistema pode ser definido como um conjunto de partes que, coordenadas entre si, contribuem para certo fim. A produção agrícola - alimento, fibras e material para abrigo – é obtida pelo homem de um sistema naturalmente montado formado por três partes principais: o solo, a planta e o clima (Figura 1).

  A explotação desse sistema pelo homem, para que seja permanente e garanta sua sobrevivência, requer que suas partes sejam compreendidas no que concerne às suas respectivas constituições (natureza) e comportamentos (reações a estímulos externos). É necessário, ainda, que se conheçam e se compreendam as interações entre tais partes, especialmente as que afetam a produção agrícola (MARCOS, 1983). 

O clima 

Clima é o nome que se dá à capacidade do ambiente externo de fornecer oxigênio, gás carbônico, calor, luz e água ao vegetal e ao solo; tem efeitos diretos sobre o vegetal e, também, efeitos indiretos por meio do solo (MARCOS, 1983). Como condicionante dos cultivos interfere em todas as fases de desenvolvimento das plantas, ou seja, na adaptação da variedade, no comportamento fenológico, na abertura floral, na curva de maturação, na taxa de crescimento, nas características físicas e químicas do fruto e no potencial de produção (SILVA et al., 2004).

A planta 

A Planta tem um potencial genético que lhe é intrínseco e particular; tal potencial significa capacidade intrínseca do organismo vegetal em utilizar elementos substâncias e energia, captados do solo e do clima, e transformá-los em material que é colhido pelo homem, em geral, na forma de algum dos órgãos ou partes do vegetal e, mais raramente, como todo o vegetal. Não há combinação de solo e clima que possa resultar em produção que ultrapasse o potencial genético do vegetal – a produção máxima é limitada por esse potencial (MARCOS, 1983).
O solo 

O solo é um corpo natural independente na paisagem, com morfologia própria, resultado da combinação do clima, organismos, relevo, material de origem e tempo. A morfologia de cada solo, representada pelo seu perfil, reflete o efeito combinado desse conjunto particular de fatores genéticos responsáveis pelo seu desenvolvimento (Figura 2).

“Trata-se de um componente da biosfera terrestre fundamental não apenas para a produção de alimentos e fibras, mas também para a manutenção da qualidade ambiental e da própria vida. Sua qualidade - definida como a capacidade de sustentar a produtividade biológica, manter a qualidade ambiental e promover a saúde do homem, das plantas e dos animais - define sua potencialidade para determinada função (DORAN & PARKIN, 1994)”. Para Brady & Weil (2008), as muitas funções do solo podem ser agrupadas em seis papéis ecológicos vitais: meio para o crescimento das plantas; ambiente para reciclagem de nutrientes e resíduos em geral; modificador da atmosfera; habitat para organismos vivos; meio para obras de engenharia; suprimento e purificação de água na natureza (Figura 3).

O solo visto como meio para o crescimento de plantas 

O solo é ancoradouro para o crescimento de plantas; proporciona o ambiente onde as raízes podem crescer, fornecendo-lhes, quando contém, substâncias essenciais para a planta como um todo; atua como regulador de temperatura para o crescimento radicular e protege as plantas contra toxinas. A figura 4 mostra um perfil de solo visto como meio para o crescimento de plantas.

“O horizonte do topo do perfil do solo, usualmente denominado camada arável, é a zona principal do desenvolvimento do raizame: armazena a maioria dos nutrientes disponíveis para os vegetais e supre grande porção de água usada pelas culturas; está sujeita à manipulação e orientação; mediante cultivo apropriado (uso de matéria orgânica, fertilizantes químicos, calagem etc.), sua condição física, química e biológica poderá ser facilmente modificada; em curto prazo, sua fertilidade poderá ser elevada, reduzida ou satisfatoriamente estabilizada em níveis consentâneos com a produção econômica dos cultivos. Isso explica porque grande esforço com investigação e pesquisa de solos tem sido despendido no horizonte superficial”(BRADY, 1998).
Quanto aos horizontes subsuperficiais, “embora não possam ser vistos da superfície, há poucos usos da terra que não são influenciados pelos seus atributos: a produção agrícola é influenciada pela penetração do raizame nesses horizontes e pelo armazenamento de água, ar, elementos tóxicos e nutrientes neles contidos; de igual forma, a seleção de locais para construção e a locação de rodovias são influenciadas pelas características dos horizontes subsuperficiais. Essas considerações assumem importância prática, pois esses horizontes estão sujeitos apenas a pequenas modificações humanas, exceto a drenagem. Por conseguinte, decisões quanto ao uso da terra dependem mais da natureza dos horizontes subsuperficiais do que das características da camada arável” (BRADY, 1998).

O solo visto como um reservatório de íons 
Dos 92 elementos químicos que ocorrem na natureza, 17 já foram comprovados como essenciais para a vida das plantas, o que significa dizer que elas não poderão crescer e completar seu

ciclo de vida sem eles. Os elementos essenciais utilizados pelas plantas em quantidades relativamente significativas são chamados de macronutrientes; aqueles utilizados em quantidades menores são conhecidos como micronutrientes. “Além dos nutrientes minerais essenciais mencionados, as plantas também podem absorver pequenas quantidades de compostos orgânicos do solo; no entanto, a absorção dessas substâncias não é necessária para o seu crescimento normal. Os metabólitos orgânicos, enzimas e componentes estruturais que compõem a matéria seca das plantas consistem principalmente de carbono, oxigênio e hidrogênio, que a planta obtém do ar e da água (por meio da fotossíntese) e não do solo” (BRADY & WEIL, 2008). A figura 5 mostra o solo como um reservatório de íons, destacando-se, à esquerda, o papel do hidrogênio e alumínio no pH do meio e, à direita, o símbolo e as formas absorvíveis dos nutrientes essenciais para as plantas.

O conceito de fertilidade do solo 

Para Marcos (1983), “o solo tem contato direto apenas com o sistema radicular do vegetal. É por meio das interações entre o solo e o sistema radicular que porções do solo ou que nele se encontram - água, oxigênio, energia na forma de calor e nutrientes na forma de íons e de substâncias - são incorporadas pela planta. Há um comportamento do solo relacionado com a liberação de qualquer um desses elementos, substâncias ou calor; da mesma forma, há um comportamento da planta relacionado a cada parte, porção ou componentes do solo que não são absorvidos pela planta, mas que fazendo parte do solo respondem pelo seu comportamento. O conjunto dos materiais que são absorvidos do solo e dos seus comportamentos que controlam a sua liberação para as plantas constitui a capacidade do solo em possibilitar que o potencial genético do vegetal se manifeste. O grau de manifestação do potencial genético dependerá do que é absorvido e do quanto é absorvido. Em outras palavras: o solo é fértil para o crescimento do vegetal em grau diretamente proporcional ao conteúdo de materiais e energia, e de sua capacidade de liberá-los para o vegetal. Portanto, deve-se entender por fertilidade do solo sua capacidade de fornecer água, oxigênio, calor e elementos químicos essenciais aos vegetais. É correto dizer que um solo é fértil ou não, ou em que grau apresenta fertilidade - desde que se incluam nesse conceito todas as condições que são de competência do solo fornecer ás plantas. Não é correto dizer produtividade de qualquer das outras duas partes do sistema, pois nenhuma das três, isoladamente, produz coisa alguma. É correto dizer produtividade do sistema [solo-planta-clima], pois a produtividade agrícola é relativa ao sistema, e é usualmente expressa em unidade do órgão colhido por unidade de área”.
Estrutura – a chave da fertilidade do solo 

De acordo com Baver (1966), a estrutura do solo - isto é, o arranjo espacial das partículas primárias (areia, silte e argila) e secundárias (agregados) na massa do solo definindo um volume e distribuição de poros de diversos tamanhos e diâmetros - é a chave da fertilidade do solo, porque regula as relações entre drenagem, disponibilidade de água para as plantas, absorção de nutrientes, aeração, temperatura e penetração das raízes (Figura 6-A). A esse arranjo das partículas, Shaxon (1993) nomeou de arquitetura do solo (Figura 6-B). Tal arranjo varia de solo para solo e dentro de um mesmo solo, a depender da textura, da mineralogia das argilas e de ações que resultem em compactação e/ou adensamento.

Para Grohmann (1972), a compactação resulta da compressão da massa do solo quando do tráfego de máquinas agrícolas usadas no manejo das culturas, geralmente muito pesadas, exercendo grande pressão no terreno; o adensamento decorre da ação de fatores naturais ou pedogenéticos, tais como expansão e contração da massa do solo, argiluviação, cimentação com sílica, etc.. Seja qual for a causa, a consequência dessas ações é a redução de índice de vazios do solo, ou seja, da relação entre o volume de poros e o volume de sólidos. 

Referências Bibliográficas 

BAVER, L. D. Soil physics. 3. ed. New York: Wiley, 1966. 489 p.
BRADY, N. C. Natureza e propriedades do solo. Trad. de Antônio B. Neiva Figueiredo Filho. 7. ed. Rio de Janeiro: Freitas Bastos, 1989. 877p.
BRADY, N. C. & RAY R. WEIL. The nature and properties of soils. 14. ed. New Jersey; Pearson Pretince Hall, 2008. 975 p..
DORAN, J. W.; PARKIN, T. B. Defining and assessing soil quality. In: DORAN, J. W.; COLEMAN, D. C.; BEZDICEK, D. F.; STEWART, B. A. (Eds) Defining soil quality for sustainaible environment. Madison. Soil Science Society of America/American Society of Agronomy. 1994 p. 3-21. (SSSA Special. Publication, 35).
FOTH, H. D. Fundamental of Soil Science. 6. ed.: New York: Wiley, 1978. 436p.
GRONMANN, F. Compacidade. In: MONIZ, A. C. (Coord.). Elementos de pedologia. São Paulo: Polígono. 1972. cap. 8, p. 93-94.
POTAFÓS (Piracicaba, SP). Manual internacional de fertilidade do solo. Tradução e adaptação de Alfredo Scheid Lopes. 2. ed. rev e ampl. Piracicaba:1998, 177 p.
MARCOS, Z. Z. O sistema de produção agrícola. Salvador: Delegacia do Mnistério da Agricultura 1983. 2p. (Seminário apresentado na Delegacia do Ministério da Agricultura, em Salvador, Bahia).
SHAXON, T. F. Melhoramento de potencial de produtividade dos solos nos trópicos. B. Inf. da SBCS, Campinas, n. 18, p. 81-95, 1993.
SILVA, S. E. L.; BERNI, R. F.; SOUZA, A. G. C.; SOUZA, M. G.; TAVARES, A. M. Recomendações para a produção de citros no Estado do Amazonas. Manaus: Embrapa Amazônia Ocidental. 2004. 32p. (Embrapa Amazônia Ocidental. Série Documentos, 33).