02 Capacidade produtiva do solo

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CAPÍTULO 02
2. CAPACIDADE PRODUTIVA DO SOLO
PRIVADO �
2.1. Introdução
		O solo não se resume apenas às suas partículas minerais, mais sim a um conjunto composto de minerais, matéria orgânica, organismos vivos, água e ar, cujo equilíbrio reflete no seu potencial produtivo.
		A ocorrência e a distribuição das espécies vegetais na superfície terrestre é determinada por fatores climáticos e edáficos, sendo que os fatores climáticos ou a sua interação local, determinam a distribuição dos vegetais, enquanto que os fatores edáficos, ou a sua interação local, determinam a viabilidade de uma espécie nos locais climaticamente compatíveis com as suas necessidades, principalmente, as de calor e umidade.
		A busca de técnicas, na atualidade, visa alcançar produção máxima com boa qualidade na menor área possível, com o menor tempo e a custos mínimos. A fertilidade do solo, o clima e água são necessários para o agricultor conseguir alcançar esses objetivos. Os sistemas de manejo do solo afetam diferentemente a densidade do solo, a porosidade e o armazenamento de água ao longo do perfil do solo, interferindo diretamente no desenvolvimento e na produtividade das culturas (Silva et al., 2000)
2.2. Exigências dos vegetais
		Sabe-se que cada espécie vegetal apresenta exigências específicas, de tal forma que a recíproca, de que existem condições ambientais ótimas para cada espécie, também é verdadeira. Essas condições ótimas para determinada espécie variam, devido as diversas interações, inclusive com a fase de desenvolvimento em que as plantas se encontra.	
		Essas exigências por parte do vegetal não são tão rígidas, uma vez que, as espécies podem viver mesmo em locais em que os fatores não estejam em condições ótimas. Baseado nessa observação, surgiu o princípio de tolerância das espécies, que é definido como a capacidade que uma espécie tem em resistir ao afastamento das condições ótimas. Entretanto, para se obter produções elevadas e satisfatória, hã que se atender as exigências das culturas para que as respostas sejam positivas.
		A melhoria da fertilidade do solo é conseguida através da utilização de adubos e corretivos, produtos adequados, definidos tecnicamente, utilização de rotação de culturas, adubação verde e de um manejo adequado. O clima apesar de não estar sujeito a controle, pode entretanto, ser contornado, pela escolha das melhores épocas do ano para as atividades agrícolas.
		A necessidade de água das plantas pode ser suprida, quando possível, por sistemas de irrigação, escolhidos adequadamente para cada tipo de exploração agrícola.
	
2.3. Produção e produtividade das culturas
	 A produção pode ser definida como aquilo que se produz ou, todo o volume da produção, enquanto que a produtividade é a relação entre a quantidade de bem ou serviços gerados e os fatores usados para produzi-los. A produtividade agrícola por sua vez é expressa em termos de produção por unidade de área, de capital, de tempo de trabalho, de energia, de água, de nutrientes e etc., e certamente, é o objetivo fundamental da exploração agrícola.
	A produção agrícola de uma determinada cultura pode ser aumentada quer pelo aumento da área explorada ou quer pelo aumento da produtividade das culturas. O aumento da produtividade das culturas, por sua vez, é conseguida através do uso de sementes selecionadas, correções e fertilizações dos solos, irrigação e manejo adequado do solo, ou de qualquer outro fator que seja limitante da produção, isto é, através da otimização dos fatores de produção.
	De acordo com Reijntjes et al. (1994), buscar segurança na exploração agrícola, significa minimizar os riscos de perdas de produção ou de renda resultantes de alterações nos processos ecológicos, econômicos ou sociais. Essas alterações envolvem clima, incidência de pragas, demandas de mercado, perda de nutrientes, erosão, salinidade, secas, inundações, variação de preços do produto agrícola.
	
2.4. Condições físicas do solo
	Nas regiões tropicais de agricultura desenvolvida, as condições físicas do solo constituem o fator edáfico limitante para a produção agrícola, principalmente, no que se refere à retenção e disponibilidade de água.
	Nesse contexto, além das propriedades físicas, estão envolvidas no processo produtivo das culturas, as propriedades químicas e biológicas do solo. Entretanto, as propriedades físicas do solo, tais como: estrutura, porosidade, densidade, velocidade de infiltração de água e permeabilidade, são aqueles que mais se modificam devido ao manejo e, consequentemente interferem na produtividade.
	Reichert et al. (2003) mostram que a qualidade física do solo, está associada ao solo que permite a infiltração, retenção e disponibilização de água às plantas, córregos e subsuperfície, responde ao manejo e resiste à degradação, permite as trocas de calor e de gases com a atmosfera e raízes de plantas e permite o crescimento de raízes.
	As boas condições físicas do solo são conseqüência da sua estruturação, uma vez que, esta propriedade refere-se ao arranjo, tamanho e forma das partículas primárias. Porém, na determinação das condições físicas do solo, os fatores mais importantes são: profundidade efetiva, camada de impedimento, temperatura, ar e água. Porém Cabeda (1984) informa que a taxa de infiltração de água é, isoladamente, a propriedade que melhor reflete as condições físicas do solo, sua qualidade e estabilidade estrutural.
	2.4.1. Profundidade do solo
	A profundidade efetiva do solo, representa a espessura do solo, medida a partir da superfície, em condições de ser explorada pelo sistema radicular das plantas. Esta nem sempre coincide com a profundidade do solo e constitui a limitação mais óbvia ao desenvolvimento do sistema radicular das plantas, uma vez que esta define o volume de solo explorado pelo sistema radicular das plantas e a quantidade de água que o solo pode armazenar.
	A quantidade de água disponível às plantas pode ser avaliada levando-se em consideração a profundidade das raízes das plantas, que varia conforme o tipo de planta e a profundidade do solo. Os solos de maior profundidade permitem um melhor desenvolvimento de raízes, face a maior quantidade de água disponível.
 
		2.4.2. Camada de impedimento do solo
		As causas de obstrução ao crescimento das raízes poderão ser de natureza física ou química. As de natureza física são representadas por: compactação, contatos líticos e o excesso ou falta de água. Entre as causas químicas, estão as camadas que apresentam toxidez, devido principalmente, ao alumínio e ao manganês. Esses efeitos de obstrução variam com a espécie vegetal. 
		As camadas compactadas ou adensadas, também chamadas de camadas de impedimento, interferem nos fatores físicos do solo que atuam no desenvolvimentos das plantas tais como, potencial de água, aeração e resistência do solo à penetração de raízes, promovendo alterações na quantidade de água e de ar absorvido e respirada pelas plantas e no fluxo desses componentes no solo.
		De acordo com Silva (2002), nos diferentes sistemas de manejo, além da compactação do solo, sua influência na infiltração de água no solo, será maior ou menor, dependendo do conteúdo inicial de umidade, da permeabilidade, das características físicas e químicas do solo, bem como, do conteúdo de matéria orgânica.
	2.4.3. Temperatura do solo
	A temperatura do solo, em alguns casos, pode ser mais importante para o desenvolvimento vegetal do que a temperatura do ar. Para algumas espécies ou variedades e, em alguma fase do seu desenvolvimento, a temperatura pode assumir uma importância muito grande.
	As exigências quanto a temperatura do solo variam com a fase de desenvolvimento da planta, sendo crítica para a germinação. As sementes germinam, assim que as condições de temperatura sejam satisfeitas e desde que outras condições, tais como: umidade, quantidade de oxigênio e ausência de inibidores não impeçam o processo.
	O controle da temperatura do solo pode ser realizado através da alteração daenergia que naturalmente é recebida do solo; da alteração da energia que naturalmente é perdida pelo solo e, através de modificações das propriedades térmicas do solo.
	A redução da energia recebida do solo pode ser conseguida com o uso de cobertura da superfície do solo, quer por meio de restos orgânicos, vegetação ou material artificial. As modificações da tonalidade da cor do solo, também, podem favorecer ao reflexo e diminuir a absorção de calor, concorrendo para manter a temperatura mais baixa. Pode-se ainda influir na temperatura do solo, modificando-se a composição, porosidade ou quantidade de água, que alteram o seu calor específico, a sua condutibilidade e a sua difusibilidade térmica. 
	2.4.4 Ar do solo
	O ar do solo é essencial para o desenvolvimento dos microrganismos e do sistema radicular das plantas. Sua quantidade no solo dependerá das propriedades que influenciam na porosidade do solo.
	A porosidade do solo é determinada pela estrutura do solo, entretanto, o importante para o desenvolvimento da planta não é a porosidade total e sim a relação entre macro e microporos, uma vez que estes influem na relação entre água e ar do solo. Os macroporos são os responsáveis pela aeração do solo, enquanto que, os microporos são os que retém água no solo.
	Constatado que a aeração do solo é deficiente, pode-se melhorá-la utilizando-se práticas agrícolas que modifiquem a estrutura do solo ou que modifiquem a quantidade de água no solo. A drenagem superficial ou profunda é de grande importância quando se pretende aumentar a quantidade de ar de um solo, cuja maior parte da porosidade se encontra ocupada por água, enquanto que a manutenção de uma estrutura estável é também uma forma de melhorar a aeração, uma vez que, os macroporos ocorrem, geralmente, entre os arranjos de macroagregados estáveis. Já a adição de matéria orgânica, como visto no Capítulo 1, é uma forma eficiente de se promover a agregação e, consequentemente, melhorar a porosidade total e sua distribuição em macro e microporos.
	2.4.5. Água do solo
	Quando do fornecimento de água ao solo, através de chuva ou por irrigação, a água inflitra-se no solo espontaneamente. Cessado o fornecimento de água, ela continua a movimentar-se no solo, buscando estados de menor potencial, cujo processo e chamado de redistribuição. Durante a infiltração e a redistribuição, a água pode ser absorvida pelas plantas, face à diferença de potencial, isto é, o potencial total da água na planta é menor do que no solo. Da planta a água pode passar para a atmosfera. Este processo é designado de transpiração. Pela mesma razão, a água pode passar diretamente do solo para a atmosfera, cujo processo é denominado de evaporação (Reichardt, 1978).
	A quantidade de água que uma planta deve transpirar para sintetizar um quilograma de matéria seca é denominada coeficiente de transpiração que, nos climas úmidos, varia de 200 a 500 quilogramas e chega ao dobro nos climas áridos.
	A eficiência do uso de água pela planta é influenciada pela espécie vegetal, pelo clima e pelo solo. No solo, a influência ocorre principalmente, através do seu conteúdo de umidade e das condições de fertilidade.
	As perdas de água do solo ocorrem na forma de vapor e na forma líquida. A cobertura da superfície do solo é o único método que se pode utilizar para diminuir a intensidade de perda de água sob a forma de vapor, correspondente a evaporação. Enquanto que as perdas de água sob a forma líquida, dá-se através de percolação ou drenagem profunda e deflúvio. As perdas de água em profundidade podem ser reduzidas quando ao solo se adiciona matéria orgânica, a qual tem a propriedade de aumentar a capacidade de retenção de água nos solos, enquanto que as perdas pelo deflúvio, podem ser diminuída, pelo aumento da velocidade de infiltração, conseguido com o uso de práticas que reduzam a ação do impacto das gotas de chuva e daquelas que favoreçam a porosidade do solo.
	A temperatura associada ao vento, à umidade relativa do ar e a outros fatores, determina a evaporação da água do solo e a transpiração das plantas. Esse processo de perda de água é conhecido como evapotranspiração e que representa o consumo de água das plantas.
	A precipitação pluvial e a evapotranspiração, constituem-se nos elementos que definem a época ideal de cultivo e a necessidade de irrigação em uma região.
2.5. Relação solo-água-planta
	As relações solo-água-planta de qualquer cultura agrícola são bastante complicadas, pois, envolvem aspectos de fisiologia vegetal, propriedades físicas e químicas do solo, agrometeorologia e de agronomia em geral. É evidente que entre esses fatores, dois se destacam para que ocorra um crescimento vegetal adequado. São eles: a) existência de água disponível no solo e que possa ser aproveitada pelas plantas; b) distribuição radicular da cultura ao longo do perfil.
	A quantidade de água disponível para as plantas é dependente de fatores climáticos e de fatores edáficos. Os climáticos são representados por precipitação e evapotranspiração, enquanto que a textura, a estrutura, a porosidade, a profundidade e o teor de matéria orgânica do solo, representam os edáficos.
	Em se tratando de explorações extensivas, a baixa capacidade de retenção de água dos solos dificilmente pode ser melhorada. Entretanto, é sabido que a quantidade de água retida em um perfil do solo é tanto maior, quanto mais profunda for a camada considerada.
	Sabe-se que o sistema radicular das culturas somente poderá atingir maiores profundidades, quando o solo não apresenta impedimentos de ordem física ou química que dificultem o seu crescimento em profundidade.
	Assim, o uso da subsolagem ou de culturas com sistemas radiculares potentes poderão superar as barreiras físicas ao crescimento do sistema radicular, enquanto que as adubações calibradas associadas a aplicação de corretivos poderão atenuar os efeitos das barreiras químicas, tendo como consequência maior profundidade de exploração por parte do sistema radicular e, dessa forma, o problema da deficiência hídrica poderá ser atenuado.
2.6. Importância da água na produção vegetal
		A água, dentre os recursos naturais é um fator fundamental na produção vegetal. Sua falta ou seu excesso afetam o desenvolvimento das plantas e, devido a isso, o seu manejo é fundamental na produção agrícola.
		A principal fonte de água para as plantas é a chuva. A chuva que cai sobre o solo, nele uma parte penetra, outra evapora e, quando a precipitação pluvial supera a taxa de infiltração de água no solo, parte dessa água perde-se por escoamento superficial, formando as enxurradas e provocando a erosão do solo.
		A parte da água proveniente da precipitação pluvial que se infiltra, passa a ser armazenada e constituir o reservatório natural. Esse reservatório, dependendo de suas características, passa a fornecer água às plantas, à medida de suas necessidades e, como sua recarga natural é descontínua, isto é, depende do regime de precipitação, o volume de água disponível às plantas é também variável.
		Além do regime de precipitação, a quantidade de água disponível às plantas depende também do tipo de textura, estruturação, distribuição da porosidade e do teor de matéria orgânica do solo, pois, essas características exercem influências marcantes na retenção de umidade do solo.
		A aplicação continuada de água ao solo provoca um movimento descendente desta e, assim, os espaços porosos que se encontravam ocupados pelo ar, vão sendo ocupados pela água. No momento em que todos os espaços livres estão cheio de água, o solo se encontra saturado e na sua capacidade máxima de retenção. Ao cessar o suprimento de água da superfície do solo, o movimento descendente e continuado da água relativamente rápido permanece. Depois de um certo tempo, esse movimento cessará quase que completamente, tornando-se desprezível. Nesse momento, diz-se que o solo se encontra na capacidade de campo, isto é, o solo armazena a máxima quantidade de água que estaria disponível às plantas(Reichardt, 1978). Isso indica que a água se retirou dos macroporos, ficando apenas nos microporos, de onde os vegetais absorvem umidade. Segundo Reichardt (1978) a capacidade de campo é uma característica inconstante, variando com a intensidade da chuva, a heterogeneidade do perfil de solo e de vários outros fatores.
		As plantas que se encontram no solo absorvem água e reduzem a quantidade de umidade que nele se encontra armazenada. A água absorvida pelas raízes das plantas é transportada para as folhas, onde grande parte dela se perde por transpiração. Além dessa perda, tem-se a evaporação direta da água da superfície do solo. Essas perdas ocorrem de forma simultânea e são responsáveis pela rápida diminuição do teor de água armazenada no solo.
		Finalmente, o fluxo de água tornar-se-á tão lento que as plantas começarão a secar e com a continuação, permanecerão murchas tanto durante o dia como pela noite, embora não estejam mortas. No momento em que as plantas permanecerão murchas mesmo que seja fornecido água, terá atingido o ponto de murcha permanente.
		Tanto a capacidade de campo como o ponto de murcha permanente podem ser determinados através do uso de panelas de pressão, aplicando-se as sucções de 0,033 e 1,5 MPa, respectivamente e, determinando-se o teor de umidade do solo.
		Como se observa, à medida que o fornecimento de água é paralisado, a água que se encontra no solo continua a se movimentar dentro do perfil, procurando os pontos de menor potencial, conforme pode ser verificado na figura 02.
Figura 02 – Redistribuição da água no solo após a chuva.
		Pela figura 02, nota-se que logo após ter cessado a chuva, a camada superficial do solo apresenta elevado teor de umidade e, com o passar do tempo, a água que se encontra nessa camada migra para as camadas mais profundas e se redistribui uniformemente no perfil.
		As forças envolvidas na retenção de água pelos sólidos do solo são duas. Uma delas é a adesão, responsável pela atração de superfícies sólidas pelas moléculas de água e a outra é a coesão, responsável pela atração das moléculas de água entre si. Os sólidos do solo retém firmemente por adesão as moléculas de água nas entrefaces solo-água e essas moléculas por sua vez, retém por coesão outras moléculas de água que estão mais afastadas das superfícies sólidas. Essas forças em conjunto, possibilitam os sólidos do solo reter a água e controlar a sua movimentação e utilização.
		A água retida por essas forças poderá, não somente manter os poros capilares menores inteiramente cheios de água, mas também, as películas relativamente espessas dos macroporos. À medida que essas películas aumentam em espessuras, tornam-se mais pesadas e a umidade na superfície exterior da película é retida com menor tenacidade. Essa umidade externa está sujeita à pronta movimentação por efeito da gravidade e pelo empuxo das películas de umidade adjacente, que não possuem espessuras semelhantes.
		Quando o solo está próximo à saturação, é fácil remover uma reduzida quantidade de água. Porém, quando a umidade do solo se reduz, a força necessária para removê-la se torna cada vez maior. A utilização da água pelos vegetais diminuirá ainda mais a espessura média da película do solo. A água será removida dos microporos maiores e permanecerá nos microporos menores e ao redor das partículas sólidas. Esta situação continuará enquanto os vegetais puderem remover com eficiência a água do solo.
		A água disponível do solo é influenciada pela textura do solo, pela estrutura, pelo teor de matéria orgânica e pela porosidade. Por exemplo, superfícies duras e camadas impermeáveis reduzem a intensidade de movimentação da água, exercem influências desfavoráveis na penetração de raízes, restringindo às vezes, o crescimento radicular e reduzem a profundidade do solo de onde é retirada umidade. Na figura 03, pode-se verificar o comportamento da retenção de água em solos de texturas diferentes. Nota-se também que, enquanto aumenta o grau de finura da textrura há um aumento na armazenagem da umidade disponível. 
Figura 03 – Curvas de retenção de água do horizonte superficial de um Latossolo Roxo do Rio Grande do Sul, com textura diferentes.
2.7. Resumo
	
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