Aula 4 Qualidade do solo 2017 II

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Qualidade do Solo
Prof. Paulo Cesar ConceiProf. Paulo Cesar Conceiççãoão
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PR
Principais interações com o 
sistema solo
Solo
Homens
Clima
PlantasAnimais
Nicolodi (2006) 
Matéria orgânica
MO + Minerais Agregação
Propriedades
emergentes
água e
nutrientes
CO
2
luz
Sistema radicular:
. reciclagem de nutrientes
. aproximação de partículas
. exsudação
. atividade microbiana:
fungos, bactérias
. fixação simbiótica de N
. lixiviação
Proteção da superfície:
. temperatura
. umidade
. energia da chuva: desagregação e 
infiltração
. velocidade de escoamento: transporte
Químicas e biológicas:
. CTC - dinâmica do Ca, Mg e K
. Dinâmica do N, P e S
. Dinâmica do Al
. atividade microbiana
MO + Minerais Agregação
Propriedades
emergentes
Físicas:
. Porosidade: infiltração
aeração
umidade 
. erodibilidade
. resistência à deformação
. friabilidade
Complexidade do funcionamento do sistema solo. (Adaptado de Vezzani, 2001).
t e m p
o
Subsistema Solo
CO
2
N
2
O
CH
4
EnergiaEnergia
Produtos 
Erosão, lixiviação
CC
Sub-subsistema 
biota
CC
CC
CC
Sub-subsistema 
mineral
CC
Subsistema VegetalCC
F
o
t
o
s
s
í
n
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Subsistema Animal
CC
MOS 
+
agregados
CC
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Subsistema Solo
CO
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N
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EnergiaEnergia
Produtos 
Erosão, lixiviação
CC
Sub-subsistema 
biota
CC
CC
CC
Sub-subsistema 
mineral
CC
Subsistema VegetalCC
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Subsistema Animal
CC
MOS 
+
agregados
CC
MOS 
+
agregados
CC
Fonte: Salton et al., 2005
Produção sustentável
Qualidade 
do Solo
Qualidade 
do Solo
Preservação
do
ambiente
Preservação
do
ambiente Produtividade
biológica
Produtividade
biológica
Saúde humana, animal e vegetal Saúde humana, animal e vegetal 
Doran & Parkin, 1994
Importância do Solo
O solo é um recurso natural básico:
� Sustentabilidade dos sistemas (ecossistemas);
� Suporte essencial para sistema agrícola;
� Regulador dos ciclos naturais (água e nutrientes);
� Reservatório de água;
� Suporte para todas as atividades humanas;
Qualidade do Solo
• Início dos anos 90 � percepções diferenciadas 
sobre o tema
�“apto para o uso”
LARSON & PIERCE (1991)
�“capacidade do solo funcionar dentro dos 
limites de um ecossistema (natural ou sob 
manejo), sustentando a produtividade 
biológica, mantendo a qualidade do meio 
ambiente e promovendo a saúde das plantas e 
dos animais”
DORAN & PARKIN (1994); KARLEN et al. (1997) 
Qualidade do Solo
CAPACIDADE DO SOLO FUNCIONAR 
EFETIVAMENTE NO PRESENTE E NO FUTURO
Melloni, 2007
Fonte: 
http://www.onu.org.br/cerca-de-25-dos-solos-do-planeta-estao-degradados-revela-relatorio-da-fao/
Área mundial:
1,4 bilhões de ha
(agricultura e 
pecuária)
(FAO, 2008)
Degradados:
25% = 350 milhões 
ha
Fonte: https://www.ecodebate.com.br/2015/06/17/o-pico-do-solo-e-a-degradacao-da-
biocapacidade-artigo-de-jose-eustaquio-diniz-alves/
Consequências da degradação dos 
Solos
• Prejuízos dos recursos hídricos;
• Afeta ecossistemas e perda da biodiversidade 
(vegetal e org. do solo);
• Produção agrícola (alimentos);
• 2012 (ONU): 7 bilhões de pessoas 
• 2050: + 9 bilhões de pessoas
DEGRADAÇÃO DO SOLO – Serviços ecossistêmicos
Elevada 
degradação
Leve 
Degradação
Moderada 
degradação
Mundo: 510 Mi Km2 
370 Mi Km2 cobertos com água
140 Mi Km2 de terras
33% das terras do mundo estão degradadas
Erosão acelerada: 5 bilhões T solo/ano
Salinização por irrigação: 760.000 km2
Perda da biodiversidade: 200 e 2.000 extinções/ano
Compactação: 68 Milhões de ha (4%) 
reabilitar não é
economicamente
viável
Introdução de medidas 
mitigadoras
medidas 
preventivas
Especialmente grave nos trópicos e subtropicais
500 milhões de ha afetadas pela degradação acelerada nos trópicos 
5,5 bilhões de pessoas que vivem em países em desenvolvimento em 2014
1 bilhão de pessoas são pequenos proprietários que cultivam < 2 ha de terra
(áreas marginais)
DEGRADAÇÃO DO SOLO
Estimativas indicam que a degradação reduziu os serviços ecossistêmicos 
em 60% entre 1950 e 2010 (Lal, 2015)
Redução ou eliminação das funções ecossistêmicas do solo essenciais para o bem-estar 
humano (FAO, 2015)
COMPONENTES DA DEGRADAÇÃO DO SOLO - LAC
8% da população mundial
31% das reservas de água doce
46% das florestas tropicais
12% das terras cultivadas do mundo
23% de terras com potencial de exploração
agrícola (maioria solos sob floresta)
Perda de MO por desmatamento e 
mineralização acelerada pelo preparo do solo 
Salinidade e a sodicidade em áreas 
irrigadas de regiões semi-áridas e 
áridas (18,4 milhões de ha )
Erosão, compactação, 
desequilíbrio de nutrientes, 
acidificação, contaminação e 
perda de biodiversidade em áreas 
com uso mais intenso da terra
América Latina e Caribe: 300 milhões de ha degradados (Embrapa, 2008)
FAO (2015)
Área atualmente utilizada + área com potencial para uso
https://oglobo.globo.com/sociedade/sustentabilidade/populacao-mundial-vai-crescer-53-
chegar-112-bilhoes-em-2100-diz-relatorio-da-onu-17003177
Consequências da degradação do 
Solos
• Depois que o solo esta degradado, mais 
recursos, como:
• TEMPO
• DINHEIRO
• ENERGIA 
• AGROQUÍMICOS
.....são necessários, para produzir alimentos.
Em sistemas agrários - monitoramento da qualidade do solo (QS): 
para conseguir produção sem degradar solo e ambiente.
Indicadores da Qualidade do Solo
• DEFINIÇÃO:
“Propriedades, processos e características 
físicas, químicas e biológicas que podem 
ser medidos para monitorar mudanças no 
solo”.
Muckel e Mausbach (1996)
• Características de um indicador de QS:
a) ser sensível às variações do manejo e de clima, 
b) capacidade de medir as modificações nas funções básicas 
do solo, 
c) ser de fácil mensuração e baixo custo,
d) ser compreensível e útil para o agricultor,
Seres Humanos Consultório 
Médico
SAÚDE
Solo Sistema de 
avaliação
QUALIDADE
FUNCIONAMENTO:
QUALIDADESAÚDE
:
:
Indicadores de Qualidade do Solo
Os principais indicadores de qualidade do solo, podem ser classificados 
em quatro grupos:
VISUAIS
Físicos
Químicos
Biológicos
Indicadores Visuais
�Obtidos a partir da interpretação de fotografias aéreas 
ou de observações diretas, como :
Solo: 
� Exposição do subsolo;
� Erosão e Pedregosidade;
� Mudança de cor do solo;
� Escorrimento superficial;
Vegetação:
� Resposta da planta;
� Índice de cobertura;
� Espécies de plantas daninhas predominantes ;
Outros: Fauna silvestre (sistemas naturais – matas);
�Densidade;
�Porosidade; 
�Estabilidade de 
agregados;
�Compactação;
�Encrostamento ou 
selamento superficial;
�Taxa de infiltração de 
água;
Indicadores Físicos
• Estão relacionados ao arranjo das partículas e do 
espaço poroso do solo:
�Crescimento radicular;
�Emergência de plântulas;
�Aeração;
�Infiltração da água;
�Disponibilidade de água as 
plantas;
Refletem
Indicadores Químicos
• Dentre os indicadores químicos do solo, 
destacam-se:
�Matéria orgânica (MO); 
� pH;
� Capacidade de troca de cátions 
(CTC);
� Saturação por alumínio (m%);
� Saturação de bases (V%);
Outros:
�Condutividade elétrica
�Metais pesados
�Compostos radiativos
�Relação solo-planta;
� Qualidade da água;
� Poder tampão;� Disponibilidade de 
água (plantas e 
organismos);
Afetam:
Avaliação através dos macro e microrganismos, 
suas atividades ou produtos:
Indicadores Biológicos
�Macrorganismos
• Minhocas
• Formigas
• Térmitas (cupim)
� Microrganismos
•Bactérias
•Fungos 
•Algas 
•Entre outros
Avaliações:
� Velocidade de decomposição (resíduos)
� Respiração do solo ou biomassa microbiana
� Ciclagem e disponibilização de nutrientes
� Fixação de N atmosférico
� Degradação de substâncias tóxicas
� Controle biológico (patógenos) 
Os microrganismos possuem a capacidade de dar respostas rápidas a mudanças na 
qualidade do solo, em relação aos indicadores químicos e físicos.
Os efeitos da
interação entre os
atributos são mais
importantes do que
os efeitos isolados
de cada um
Larson & Pierce (1991)
Conjunto Mínimo de Atributos
Sensibilidade ás alterações do solo ao longo do tempo
Indicadores Físicos
Textura
Profundidade do perfil e raízes
Infiltração e densidade do solo
Capacidade de retenção de água
Indicadores Químicos
Teor de matéria orgânica
pH
Condutividade elétrica
N, P, K disponíveis
Indicadores Biológicos
Biomassa microbiana
Respiração do solo
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Melhorias na Qualidade de manejo do solo