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Escola Estadual de Educação Profissional - EEEP Ensino Médio Integrado à Educação Profissional Curso Técnico em Agronegócio Manejo de solo e água Governador Vice Governador Secretária da Educação Secretário Adjunto Secretário Executivo Assessora Institucional do Gabinete da Seduc Coordenadora da Educação Profissional – SEDUC Cid Ferreira Gomes Domingos Gomes de Aguiar Filho Maria Izolda Cela de Arruda Coelho Maurício Holanda Maia Antônio Idilvan de Lima Alencar Cristiane Carvalho Holanda Andréa Araújo Rocha Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 1 APOSTILA - CLIMA, SOLO E ÁGUA 1. Aspectos gerais da física, química, morfologia e conservação dos solos, aptidão agrícola das terras. ......................................................................................................................................................... 4 1.2. Clima e agricultura .................................................................................................................... 4 1.1. Solo e meio ambiente ................................................................................................................. 4 1.2. Conservação do Solo e da Água ............................................................................................... 6 1.4. Importância do Solo e suas Funções .......................................................................................... 11 1.5. Ameaças ao solo - Erosão ............................................................................................................ 12 1.6. Matéria Orgânica do Solo .......................................................................................................... 14 1.7. Contaminação do Solo ................................................................................................................ 14 1.8. Impermeabilização, compactação e biodiversidade do solo ................................................... 15 1.9. Salinização, cheias e desabamentos do solo .............................................................................. 16 1.10. Aptidão agricola ........................................................................................................................ 17 2. Erosão, degradação e recuperação do solo ...................................................................................... 18 2.1. Tipos de degradação e medidas corretivas .............................................................................. 21 2.2. Gerenciamento Ambiental .......................................................................................................... 22 2.3.Erosão hídrica ............................................................................................................................... 23 3. Conceitos e leis da fertilidade do solo, nutrientes essenciais para as plantas, macro e micronutrientes ...................................................................................................................................... 27 3.1. Acidez ............................................................................................................................................ 28 3.2. Calagem ........................................................................................................................................ 29 3.3. Dinâmica do fósforo e Adubação Fosfatada ............................................................................. 30 3.4. Nitrogênio a Adubação Nitrogenada ......................................................................................... 32 3.5. Potássio e adubação potássica .................................................................................................... 34 3.5. Cálcio ............................................................................................................................................ 35 3.6.Magnésio ........................................................................................................................................ 35 3.7. Enxofre ......................................................................................................................................... 35 3.8. Micronutrientes ........................................................................................................................... 36 3.9. Absorção e movimento de nutrientes nas plantas .................................................................... 40 4. Análise de solo. Amostragem. Diagnose nutricional. ................................................................... 42 4.1.Análise da Fertilidade do Solo ..................................................................................................... 43 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 2 4.2.Interpretação de Análise de Solos ............................................................................................... 45 4.3. Capacidade de troca de cátions (CTC) e de troca de ânions (CTA) ....................................... 48 4.4. Conceitos básicos sobre acidez de solo e CTC .......................................................................... 52 4.5.Diagnose do Estado Nutricional .................................................................................................. 56 4.6.Indicações práticas ....................................................................................................................... 57 4.7.Descrição dos sintomas visuais .................................................................................................... 58 4.8.Diagnose Foliar ............................................................................................................................. 61 5. A matéria orgânica do solo. Adubação verde, esterco e compostagem...................................... 65 5.1. Adubação orgânica - aspectos práticos ...................................................................................... 66 5.2.Funções dos Nutrientes na Planta ............................................................................................... 67 5.3.Adubação Orgânica na propriedade rural ................................................................................. 67 5.4.Produção com a utilização de resíduos orgânicos e compostagem .......................................... 68 5.5.Produção de milho com adubação orgânica .............................................................................. 69 5.6.Movimentação de elementos no solo ........................................................................................... 72 6. Adubação química e natural. Vantagens e desvantagens. .......................................................... 73 6.1. Adubação Química ..................................................................................................................... 73 7. Uso de defensivos agrícolas químicos e naturais. Vantagens e desvantagens. .......................... 74 7.1. Produtos Químicos: Porque usá-los? ......................................................................................... 74 7.2. Produtos Químicos: Porque não usá-los?.................................................................................. 75 8. Manejo de Pastagem na criação de animais. ................................................................................ 77 8.1. Manejo tradicional da pastagem 8.3. Manejo da pastagem ...................................................................................................................79 8.4. Adubação das pastagens ............................................................................................................ 82 8.5. Formação de pastagem ................................................................................................................ 83 8.6. Plantio direto de pastagem ......................................................................................................... 84 8.7. Sistemas silvipastoris – consórcio árvores e pastagens ............................................................ 85 8.8. Potencial de produção de forrageiras irrigadas .......................................................................85 8.9. Água...............................................................................................................................................88 8. 10. Planejamento de um sistema de irrigação . ........................................................................... 89 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 3 9. Leite Irrigado no Ceará .................................................................................................................. 91 10.Conceitos, histórico, importância da irrigação. Estudo da relação solo, água, planta e clima. . 98 10.1. Conceitos .................................................................................................................................... 98 10.2. Histórico ..................................................................................................................................... 99 10.3. Benefícios .................................................................................................................................. 100 10.4. Impactos Ambientais ............................................................................................................... 103 11.Qualidades da água para irrigação. Medição, captação e condução para irrigação.............. .. 105 12.Métodos e tipos de irrigação. Manejo racional da irrigação. Drenagem dos solos agrícolas .. 110 13. Irrigação e fertirrigação ................................................................................................................ 138 REFERÊNCIAS ................................................................................................................................... 148 Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 4 1. Aspectos gerais da física, química, morfologia e conservação dos solos, aptidão agrícola das terras. 1.1. Clima e agricultura Apesar dos recentes avanços tecnológicos e científicos, o clima ainda é a mais importante variável na produção agrícola. Isto ocorre através das influências que o clima exerce nos vários estágios da produção agrícola como plantio, colheita, transporte, comercialização, armazenagem. Qualquer sistema agrícola é um ecosistema feito pelo homem que depende do clima para funcionar como o sistema natural. Os principais elementos que afetam a produção agrícola são os mesmo que afetam a vegetação natural: entre eles a radiação solar, a temperatura e a umidade. Estes parâmetros que vão determinar em larga escala a distribuição global dos cultivos e da pecuária, assim como a produtividade agrícola e dos rebanhos dentro de uma determinada zona climática. Todos os cultivos têm limites climáticos para a produção econômica embora muitos paradigmas tenham sido quebrados nos últimos tempos. Levemos em conta que uma variável climática pode se modificar mediante outra variável, pois elas estão inter-relacionadas na influência que exercem sobre os cultivos e rebanhos, além das variáveis anuais ou sazonais. Considerando os ambientes climáticos dos cultivos e criações, se desenvolvem os microclimas em torno, que são de vital importância, assim como no interior do solo e nas proximidades da área, que podem ser bastante diferentes do ambiente do cultivo. A escolha da cultura a ser plantada começa pelas características climáticas locais, uma vez que dependem de fatores como solo, calor, precipitação, umidade relativa e sazonalidade. 1.2. Solo e meio ambiente A vida dos homens e animais domésticos está condicionada aos elementos indispensáveis à subsistência. O meio ambiente em que vivem deve ter ar puro, para atender a uma das funções orgânicas básicas - a respiração; água potável, para satisfazer às necessidades hídricas, e alimentos com boa qualidade e em quantidades suficientes. A fonte fornecedora desse combustível, que faz a máquina- homem ou animal viver, caminhar e exercer outras atividades é o solo. É desse elemento que o homem retira direta ou indiretamente o seu alimento. O solo deve ser fértil, para atender às demandas da população, em quantidade e qualidade. Se o solo for deficiente em um elemento químico, as plantas nele cultivadas serão carentes nessa qualidade. Quando o homem deixou de ser nômade, sentiu necessidade de prover sua subsistência e da família. Ao retirar a manta vegetal que cobria o terreno para, em seu lugar, realizar uma exploração, o homem expõe o solo à ação direta da água da chuva e/ou vento que, pela ação erosiva provoca o seu desgaste, portanto, a perda de nutrientes indispensáveis às culturas. A terra carreada pelas enxurradas vai se depositar em leito dos rios e de reservatórios e, após uma chuva forte, ocasiona inundações provocando danos ambientais. Quando o agricultor e/ou pecuarista usam fertilizantes e outros produtos químicos, em terrenos não devidamente protegidos contra os efeitos erosivos da água da chuva, essas substâncias são carreadas juntamente com a terra para cursos d'água, ocasionando sua degradação, alterando as condições ambientais e prejudicando diretamente a subsistência da flora e da fauna aquáticas e, também, dos seres humanos e dos animais que dependem desta fonte para atender às suas necessidades de água. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 5 A manutenção das características produtivas dos solos é uma atividade indispensável à subsistência humana, pela importância do fornecimento direto ou indireto dos alimentos; porque a ação erosiva da água da chuva, carreando a terra para locais indesejáveis, acarreta uma série de prejuízos ao meio ambiente, com consequências sócio econômicas. Os objetivos das práticas conservacionistas são eliminar a ação da água da chuva e do vento sobre os terrenos, a fim de evitar danos ambientais; que os solos atendam às necessidades alimentares da população atual e mantenham suas qualidades potenciais para satisfazer às solicitações das gerações futuras. Complementarmente, os Conservacionistas trabalham para que a cobertura vegetal e os restos culturais sejam incorporados ao solo, eliminando a queima, cuja conseqüência imediata é a poluição do ar ambiental, ocasionando danos à saúde do homem e dos animais, além dos estragos sobre os terrenos e o maléfico efeito estufa. O solo tem as funções de servir de suporte mecânico para os vegetais e reter a umidade, libertando os nutrientes e o oxigênio para as raízes, quando as plantas dele necessitam. O solo agrícola é a parte mais externa da crosta terrestre que sofreu a ação dos agentes das intempéries. A riqueza mineral de um solo é variávelcom os elementos constituintes da rocha-matriz. A manta de vegetação protetora do solo, que surge após a sua constituição pode ser retirada pelo agricultor, ao realizar uma lavoura, pelos animais, por pastoreio ou eliminada pelas queimadas sucessivas. A degradação do solo resulta nas alterações de suas características físicas, químicas e biológicas, perda da capacidade de retenção da umidade e diminuição dos nutrientes, reduzindo as condições de desenvolvimento das culturas e aumentando a suscetibilidade à ação da erosão hídrica e eólica. Meio-ambiente é o conjunto dos elementos que cercam o ser vivo, podendo ser biológicos e físicos (ou abióticos); nestes últimos destacam-se o clima, os solos e os recursos hídricos. Há uma interação de efeitos desses elementos. Devido a esse inter-relacionamento, o solo, a água e as florestas ocupam lugar de realce na qualidade do ambiente. A preservação desses elementos é fundamental para a sustentabilidade dos seres vivos. O objeto básico da ecologia é o estudo das relações entre os organismos e o ambiente em que vivem. O sistema ecológico que engloba o conjunto de organismos de uma área (comunidade biótica) e os fatores abióticos a ela associados, com suas possíveis inter-relações é denominado ecossistema. O desenvolvimento sustentável objetiva demonstrar a preocupação da sociedade com a agressão dos elementos da natureza e realça que as atividades para o desenvolvimento da humanidade sejam realizadas de modo a preservar as qualidades essenciais dos recursos naturais. Sistema agrícola sustentável é a garantia da satisfação das necessidades da população atual, mantida a qualidade ambiental e a preservação dos recursos naturais, a fim de conservar a potencialidade produtiva dos elementos essenciais, não vindo a ocasionar restrições à subsistência das gerações futuras. A Agricultura Conservacionista é a utilização dos elementos naturais, de modo a que as atividades produtivas sejam realizadas de acordo com a capacidade potencial de cada gleba, objetivando a garantia da demanda da população atual, sem comprometer o atendimento da subsistência dos futuros habitantes. É executada com base no levantamento das condições de cada gleba a fim de, superando os fatores restritivos ou limitantes (se existentes), planejar o seu manejo e uso com o emprego de insumos (se necessário)e de processos que evitem a ação dos agentes erosivos e que possibilitem as explorações mais econômicas para cada terreno, em função de suas peculiaridades. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 6 A agricultura conservacionista é baseada na classificação da capacidade-de-uso das terras, feita através da interpretação do levantamento do meio-físico efetuado nas glebas. Objetiva o planejamento da utilização e manejo adequado do solo, culturas e processos conservacionistas. A Agricultura Conservacionista, embora tenha os mesmos fins que a Agricultura Sustentável, possui uma sistemática definida, devidamente adaptada às condições de tipos de solo, clima e culturas realizadas no território brasileiro. O solo é a formação natural que se desenvolve na porção superficial da crosta terrestre. Ele é resultado essencialmente da interação dos processos físicos, químicos e biológicos sobre as rochas superficiais da crosta terrestre (DERISIO, 2000). Na definição da EMBRAPA (2004), solo é um recurso natural que deve ser utilizado como patrimônio da coletividade, independente do seu uso ou posse. É um dos componentes vitais do meio ambiente e constitui o substrato natural para o desenvolvimento das plantas. A ciência da conservação do solo preconiza um conjunto de medidas, objetivando a manutenção ou recuperação das condições físicas, químicas e biológicas do solo, estabelecendo critérios para o uso e manejo das terras, de forma a não comprometer sua capacidade produtiva. Estas medidas visam protegê-lo, prevenindo-o dos efeitos danosos da erosão, aumentando a disponibilidade de água, de nutrientes e da atividade biológica do mesmo, criando condições adequadas ao desenvolvimento das plantas. As principais áreas de preservação ambiental freqüentemente encontram-se nas zonas rurais: áreas de mananciais, nascentes, corpos d’água, maciços vegetais, dentre outros recursos naturais. Faz-se necessária a verificação das condições dessas áreas e a possibilidade da recuperação das áreas degradadas, em face de luta contra a desertificação e a defesa da biodiversidade, reforçando a sustentabilidade econômica e territorial (LIMA, 2003). Após a retirada da cobertura vegetal, o solo fica exposto a diversas intempéries, como o sol, a chuva, os ventos, culminando na redução de sua permeabilidade, em conseqüência de sua compactação, desencadeando sérios problemas, como processos erosivos, principalmente do tipo laminar, que além de degradar o solo também o empobrece (GUERRA et al., 2007) Todo esse processo pode se tornar ainda mais agressivo ao ambiente, pois o solo retirado de um determinado lugar pelo escoamento laminar irá se acumular no leito dos rios, causando assoreamentos, enchentes podendo alterar todo o ecossistema aquático (DERISIO, 2000). O valor do solo rural não pode se restringir às questões relacionadas à produção agrícola, sendo de grande importância a sua função ambiental, como o de assegurar a quantidade e qualidade das águas, manterem a estabilidade das Áreas de Preservação Permanente (APP’s), ajudar na infiltração de águas e nutrientes, além de assegurar a existência de matéria orgânica para as plantas. 1.3. Conservação do solo e da água O solo é um recurso natural que deve ser utilizado como patrimônio da coletividade, independente do seu uso ou posse. É um dos componentes vitais do meio ambiente e constitui o substrato natural para o desenvolvimento das plantas. A ciência da conservação do solo e da água preconiza um conjunto de medidas, objetivando a manutenção ou recuperação das condições físicas, químicas e biológicas do solo, estabelecendo critérios para o uso e manejo das terras, de forma a não comprometer sua capacidade produtiva. Estas medidas visam proteger o solo, prevenindo-o dos efeitos danosos da erosão aumentando a disponibilidade de água, de nutrientes e da atividade biológica do solo, criando condições adequadas ao Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 7 desenvolvimento das plantas. Planejamento Conservacionista A solução dos problemas decorrentes da erosão não depende da ação isolada de um produtor. A erosão produz efeitos negativos para o conjunto dos produtores rurais e para as comunidades urbanas. Um plano de uso, manejo e conservação do solo e da água deve contar com o envolvimento efetivo do produtor, do técnico, dos dirigentes e da comunidade. O Agrônomo e outros Profissionais das ciências agrárias e ambientais, devem ser consultados para elaboração do planejamento de conservação do solo e da água. Princípios Básicos Dentre os princípios fundamentais do planejamento de uso das terras, destaca-se um maior aproveitamento das águas das chuvas. Evitando-se perdas excessivas por escoamento superficial, podem-se criar condições para que a água pluvial se infiltre no solo. Isto, além de garantir o suprimento de água para as culturas, criações e comunidades, previne a erosão, evita inundações e assoreamento dos rios, assim como abastece os lençóis freáticos que alimentam os cursos de água. Uma cobertura vegetal adequada assume importância fundamental para a diminuição do impactodas gotas de chuva. Há redução da velocidade das águas que escorrem sobre o terreno, possibilitando maior infiltração de água no solo e, diminuição do carreamento das suas partículas. Práticas Vegetativas Florestamento e reflorestamento Plantas de cobertura Cobertura morta Rotação de culturas Formação e manejo de pastagem Cultura em faixa Faixa de bordadura Quebra vento e bosque sombreador Cordão vegetativo permanente Manejo do mato e alternância de capinas Práticas Edáficas Cultivo de acordo com a capacidade de uso da terra Controle do fogo Adubação: verde, química, orgânica Calagem Práticas Mecânicas Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 8 Preparo do solo e plantio em nível Distribuição adequada dos caminhos Sulcos e camalhões em pastagens Enleiramento em contorno Terraceamento Subsolagem Irrigação e drenagem A escolha dos métodos / práticas de prevenção à erosão é feita em função dos aspectos ambientais e sócio-econômicos de cada propriedade e região. Cada prática, aplicada isoladamente, previne apenas de maneira parcial o problema. Para uma prevenção adequada da erosão, faz-se necessária a adoção simultânea de um conjunto de práticas. Práticas conservacionistas: Plantio em nível - neste método todas as operações de preparo do terreno, balizamento, semeadura, etc, são realizadas em curva de nível. No cultivo em nível ou contorno criam-se obstáculos à descida da enxurrada, diminuindo a velocidade de arraste, e aumentando a infiltração d’água no solo. Este pode ser considerado um dos princípios básicos, constituindo-se em uma das medidas mais eficientes na conservação do solo e da água. Porém, as práticas devem ser adotadas em conjunto para a maior eficiência conservacionista. Cultivo de acordo com a capacidade de uso - as terras devem ser utilizadas em função da sua aptidão agrícola, que pressupõe a disposição adequada de florestas / reservas, cultivos perenes, cultivos anuais, pastagens, etc, racionalizando, assim, o aproveitamento do potencial das áreas e sua conservação. Reflorestamento - áreas muito susceptíveis à erosão e de baixa capacidade de produção devem ser mantidas recobertas com vegetação permanente. Isto permite seu uso econômico, de forma sustentável, e proporciona sua conservação. Este cuidado deve ser adotado em locais estratégicos, que podem estar em nascentes de rios, topos de morros e/ou margem dos cursos d’água. Plantas de cobertura - objetivam manter o solo coberto no período chuvoso, diminuindo os riscos de erosão e melhorando as condições físicas, químicas e biológicas do solo. Pastagem - o manejo racional das pastagens pode representar uma grande proteção contra os efeitos da erosão. O pasto mal conduzido, pelo contrário, torna-se uma das maiores causas de degradação de terras agrícolas. Cordões de vegetação permanente - são fileiras de plantas perenes de crescimento denso, dispostas em contorno. Algumas espécies recomendadas: cana-de-açúcar, capim-vetiver, erva-cidreira, capim- gordura, etc. Controle do fogo - o fogo, apesar de ser uma das maneiras mais fáceis e econômicas de limpar o terreno, quando aplicado indiscriminadamente é um dos principais fatores de degradação do solo e do Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 9 ambiente. Correção e adubação do solo - como parte de uma agricultura racional, estas práticas proporcionam melhoramento do sistema solo, no sentido de se dispor de uma plantação mais produtiva e protetora das áreas agrícolas. A conservação do solo e da água melhora o rendimento das culturas e garante um ambiente mais saudável e produtivo, para a atual e as futuras gerações. 1. Terreno desmatado. 2. Terreno cultivado morro abaixo. 3. Assoreamento de rios e açudes. 4. Erosão com voçoroca invade terras cultivadas. 5.Êxodo rural. 6. Lavouras cultivadas sem proteção. 7.Pastagem exposta à erosão. 8. Inundações 1. Terreno com exploração florestal. 2. Terreno cultivado em curva de nível e outras práticas conservacionistas. 3. Rios e açudes livres de assoreamento. 4. Culturas com práticas conservacionistas. 5. Desenvolvimento de comunidades agrícolas. 6. Áreas de pastagens protegidas contra a erosão. 7. Áreas de pastagens protegidas. 8. Inundações controladas e áreas agrícolas reaproveitadas. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 10 Ecossistemas Ecossistema (grego oikos, casa + systema, sistema: sistema onde se vive) designa o conjunto formado por todas as comunidades que vivem e interagem em determinada região e pelos fatores abióticos que atuam sobre essas comunidades. Consideram-se como fatores bióticos os efeitos das diversas populações de animais, plantas e bactérias umas com as outras e abióticos os fatores externos como a água, o sol, o solo, o gelo, o vento. Em um determinado local, seja uma vegetação de cerrado, mata ciliar, caatinga,mata atlântica ou floresta amazônica, por exemplo, a todas as relações dos organismos entre si, e com seu meio ambiente chamamos ecossistema. Ou seja, podemos definir ecossistema como sendo um conjunto de comunidades interagindo entre si e agindo sobre e/ou sofrendo a ação dos fatores abióticos. São chamados agroecossistemas quando além destes fatores, atua ao menos uma população agrícola. A alteração de um único elemento pode causar modificações em todo o sistema, podendo ocorrer a perda do equilíbrio existente. O conjunto de todos os ecossistemas do mundo forma a Biosfera. A base de um ecossistema são os produtores que são os organismos capazes de fazer fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam energia através de processos bioquímicos utilizando como matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica não é luz mas a energia liberada nas reações químicas de oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em reações de oxidação de compostos de enxofre). Este processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas. Dentro de um ecossistema existem vários tipos de consumidores, que juntos formam uma cadeia alimentar, destacam-se: Consumidores primários: São os animais que se alimentam dos produtores, ou seja, as espécies herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a maior fonte de alimento do planeta. Os consumidores primários podem ser desde microscópicas larvas planctônicas, ou invertebrados bentônicos que se alimentam do fitoplâncton ou do microfitobentos, até grandes mamíferos terrestres como a girafa e o elefante. Consumidores secundários: São os animais que se alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais carnívoros. Consumidores terciários: São os grandes predadores como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam grandes presas, sendo considerados os predadores de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, o grande tamanhoe menores densidades populacionais. Decompositores ou biorredutores: São os organismos responsáveis pela decomposição da matéria orgânica, transformando-a em nutrientes minerais que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os decompositores, representados pelas bactérias e fungos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. A seqüência de organismos relacionados pela predação constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, unidirecional e não ramificada. (WIKIPÉDIA http://pt.wikipedia.org/) Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 11 1.4. Importância do solo e suas funções 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 1.000 a 10.000 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. Atualmente, 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 afetados por processos 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 afetação dos solos e o ordenamento do território. A agricultura e a silvicultura dependem do solo para a fixação de raízes, fornecimento de água e nutrientes, sendo este também fonte de outras matérias-primas como a argila, areias, minerais e turfa. Além disso, o solo armazena e transforma parcialmente minerais, água, matéria orgânica e diversas substâncias químicas, possuindo uma capacidade elevada de filtragem e efeito tampão, intimamente relacionada com a sua carga de matéria orgânica, limitando a erosão e difusão da poluição do solo para a água. O solo desempenha uma grande variedade de funções vitais, de caráter ambiental, ecológico, social e econômico, constituindo um importante elemento paisagístico, patrimonial e físico para o desenvolvimento de infraestruturas e atividades 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 15.000 ou 20.000 espécies diferentes. Nos solos desérticos, estes valores diminuem para 1 milhão e 5.000 a 8.000 espécies, respectivamente. A atividade biológica, dependente da quantidade de matéria orgânica presente no solo, elimina agentes Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 12 patogênicos, 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. 1.5. Ameaças ao solo - Erosão A intensidade com que os solos realizam cada uma das suas funções é extremamente importante para a sua sustentabilidade. A degradação do solo reduz a sua disponibilidade e viabilidade a longo prazo, reduzindo ou alterando a sua capacidade para desempenhar funções a ele associadas. A perda de capacidade do solo para realizar as suas funções, deixando de ser capaz de manter ou sustentar a vegetação, é designada por desertificação. A fertilidade dos solos depende de um conjunto de fatores, uns de natureza física, outros de natureza química. Da conjugação destes fatores, resulta a capacidade de produção do solo, que, dependendo do seu perfil (sucessão de horizontes) apenas atinge o seu máximo quando o nível de todos os fatores nutritivos e os itinerários técnicos de mobilização, foram corretamente ajustados em função das necessidades dos sistemas culturais. As principais ameaças sobre o solo são a erosão, a mineralização da matéria orgânica, redução da biodiversidade, a contaminação, a impermeabilização, a compactação, a salinização, o efeito degradante das cheias e dos desabamento de terras. A ocorrência simultânea de algumas destas ameaças aumenta os seus efeitos, apesar de haver diferentes intensidades regionais e locais (os solos não respondem todos da mesma maneira aos processos de degradação, dependendo das suas próprias características). A nível mundial, a erosão é a principal ameaça ambiental para a sustentabilidade e capacidade produtiva do solo e da agricultura convencional. A erosão do solo pode apresentar diferentes níveis de gravidade. Em mais de um terço do território da região mediterrânea, historicamente a região europeia mais gravemente afetada pela erosão (os relatos de erosão do solo nesta região datam desde 3.000 anos atrás), as perdas médias anuais de solo são superiores a 15 ton/ha. A erosão resulta da remoção das partículas mais finas do solo por agentes como a água e o vento, que as transportam para outros locais, resultando na redução da espessura deste, perda de funções e, em caso extremo, do próprio solo, podendo ainda implicar a contaminação de ecossistemas fluviais e marinhos, assim como danos em reservatórios de água, portos e zonas costeiras Este fenômeno poderá ser desencadeado por uma combinação de fatores como fortes declives, clima (por exemplo longos períodos de seca seguidos de chuvas torrenciais) e catástrofes ecológicas (nomeadamente incêndios florestais). A erosão tem sido intensificada por algumas atividades humanas, principalmente pela gestão inadequada do solo, podendo também o solo ter algumas características intrínsecas que o tornem propenso à erosão (é o caso de este possuir camada arável fina, pouca vegetação ou reduzidos teores de matéria orgânica). Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 13 Eutrofização Em ecologia, chama-se eutrofização ou eutroficação ao fenômeno causado pelo excesso de nutrientes (compostos químicos ricos em fósforo ou nitrogênio) numa massa de água, provocando um aumento excessivo de algas. Estas, por sua vez,fomentam o desenvolvimento dos consumidores primários e eventualmente de outros elementos da teia alimentar nesse ecossistema. Este aumento da biomassa pode levar a uma diminuição do oxigênio dissolvido, provocando a morte e consequente decomposição de muitos organismos, diminuindo a qualidade da água e eventualmente a alteração profunda do ecossistema. O termo vem do grego "eu", que significa bom, verdadeiro e "trophein", nutrir. Assim, eutrófico significa "bem nutrido" e opõe-se a oligotrófico, a situação contrária em que existem poucos nutrientes na água, como acontece, em geral, nas águas oceânicas. Estes processos podem ocorrer naturalmente, como consequência da lixiviação da serrapilheira acumulada numa bacia de drenagem por fortes chuvas, ou por ação do homem, através da descarga de efluentes agrícolas, urbanos ou industriais no que se chama "eutrofização cultural". As principais fontes de eutrofização são as atividades humanas industriais, domésticas e agrícolas – por exemplo, os fertilizantes usados nas plantações podem escoar superficialmente ou dissolver-se e infiltrarem-se nas águas subterrâneas e serem arrastados até aos corpos de água mencionados. Ao aumento rápido de algas relacionado com a acumulação de nutrientes derivados do nitrogênio (nitratos), do fósforo (fosfatos), do enxofre (sulfatos), mas também de potássio, cálcio e magnésio, dá-se o nome de "florescimento" ou "bloom" – dando uma coloração azul-esverdeada, vermelha ou acastanhada à água, consoante as espécies de algas favorecidas pela situação. Estas substâncias são os principais nutrientes do fitoplâncton (as "algas" microscópicas que vivem na água), que se pode reproduzir em grandes quantidades, tornando a água esverdeada ou acastanhada. Quando estas algas - e o zooplâncton que delas se alimenta - começam a morrer, a sua decomposição pode tornar aquela massa de água pobre em oxigênio, provocando a morte de peixes e outros animais e a formação de gases tóxicos ou de cheiro desagradável. Além disso, algumas espécies de algas produzem toxinas que contaminam as fontes de água potável. Em suma, muitos efeitos ecológicos podem surgir da eutrofização, mas os três principais impactos ecológicos são: perda de biodiversidade, alterações na composição das espécies (invasão de outras espécies) e efeitos tóxicos. Quando esta situação ocorre, a eliminação das causas da poluição pode levar o ecossistema de novo a uma situação saudável mas, se for um sistema fechado onde antes havia espécies que desapareceram por causa deste problema, será necessária a reintrodução dessas espécies para tornar o sistema semelhante ao que era antes. Estes problemas ocorreram em muitos rios da Europa e ainda não estão totalmente sanados. Certos sistemas aquícolas promovem a eutrofização dos seus tanques para mais facilmente cultivarem espécies que se alimentam do fitoplâncton. Este prática deve ser extremamente bem controlada – e os resíduos ou efluentes da instalação tratados de modo a evitar a poluição do ambiente em redor. Ambientes eutróficos podem estar também relacionados a processos naturais sem intervenção antrópica, como ambientes pantanosos, por exemplo. (WIKIPÉDIA http://pt.wikipedia.org/) Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 14 1.6. Matéria Orgânica do Solo A manutenção da matéria orgânica do solo é bastante importante, do ponto de vista físico-químico, dado que contribui para a manutenção da sua estrutura, melhora a infiltração e a retenção da água, aumenta a capacidade de troca, contribuindo para o acréscimo da produtividade. O controle da matéria orgânica do solo é um processo complexo, devendo ser conduzido com vista a reduzir as perdas, embora seja mais fácil alcançar essas perdas do que o seu aumento. Estes objetivos podem ser facilitados pela racionalização dos itinerários técnicos, com a oportunidade das épocas de intervenção, mobilização reduzida, a sementeira direta, a agricultura biológica, a introdução de pastagem, a incorporação de resíduos (estrume ou composto). A matéria orgânica do solo desempenha uma função essencial no ciclo global do carbono. De acordo com Lal, R., 2000, são anualmente capturadas (sequestradas) aproximadamente 2 gigatoneladas (Gt) de carbono na matéria orgânica do solo, evidenciando o seu papel importante em termos de alterações climáticas (anualmente são emitidos 8 Gt de carbono para a atmosfera). Atualmente, há uma tendência a favor da adoção de técnicas agrícolas de conservação, a fim de aumentar o teor de carbono no solo e simultaneamente evitar as perdas deste e as suas emissões adicionais para a atmosfera, sob a forma de CO2. Há, todavia, um limite para a quantidade de matéria orgânica e, por isso, de carbono que poderá ser armazenada nos solos. 1.7. Contaminação do Solo As práticas agrícolas e silvícolas têm assim um impacto importante sobre o solo agrícola, podendo também ter impacto em solos adjacentes não agrícolas e águas subterrâneas, nomeadamente em termos de emissão de substâncias contaminantes. Os contaminantes podem ser armazenados no solo, mas a sua libertação subsequente pode seguir padrões muito diferenciados. Alguns, como os pesticidas, poderão vir a ultrapassar os limites da capacidade de armazenamento e de efeito tampão do solo, causando a danificação/perda de algumas das funções deste, a contaminação da cadeia alimentar, dos vários ecossistemas e recursos naturais, pondo em risco a biodiversidade e a saúde humana. Para avaliar o potencial impacto dos contaminantes do solo, há que ter em conta não só a sua concentração mas também o seu comportamento no ambiente e o mecanismo de exposição ao Homem. A contaminação do solo pode ser diferenciada, de acordo com a sua fonte de origem, em local e difusa. A contaminação local (ou pontual) está geralmente associada a fontes confinadas, tanto em funcionamento como depois de encerradas: exploração mineira, instalações industriais, aterros sanitários, entre outras, representando riscos para o solo e água, caso os solos não estejam devidamente impermeabilizados e a descarga de contaminantes não seja controlada. A poluição difusa (causada por fontes difusas) está geralmente associada à deposição atmosférica, a certas práticas agrícolas, reciclagem e tratamento inadequados de águas residuais e resíduos, sendo o seu principal efeito o colapso do efeito tampão do solo. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 15 A deposição atmosférica deve-se principalmente a emissões provenientes da indústria, do tráfego automóvel e da agricultura, libertando nos solos contaminantes acidificantes (como o SO2 e o NO3, metais pesados (cobre, chumbo e mercúrio, entre outros) e compostos orgânicos (como as dioxinas). Fonte: Photodisc Os contaminantes acidificantes diminuem gradualmente o efeito tampão dos solos, favorecendo a lixiviação de nutrientes, com subsequente perda de fertilidade do solo, eutrofização de águas, abrandamento da atividade biológica e redução da biodiversidade do solo. Os metais pesados, incorporados nos adubos e na alimentação animal, constituem um problema suplementar, nomeadamente em termos das suas potenciais penetrações na cadeia alimentar. Os sistemas de produção agrícola que não asseguram o equilíbrio entre fatores de produção e produtos, relativamente ao solo e aos terrenos confinantes, geram desequilíbrios de nutrientes no solo, conduzindo frequentemente à contaminação das águas subterrâneas e superficiais, como é o caso da contaminaçãopor nitratos: a deposição de azoto (em resultado de emissões provenientes da agricultura, do tráfego automóvel e da indústria) causa um enriquecimento indesejado deste nutriente no solo e diminuição subsequente da biodiversidade, podendo provocar a eutrofização das águas. Em 1992, eram produzidas 6.6 milhões de toneladas de lamas (matéria seca), por ano, na UE. As lamas de depuração, produto final do tratamento de águas residuais, contêm matéria orgânica e nutrientes valiosos para o solo, como o nitrogênio, o fósforo e o potássio. No entanto, também estão potencialmente contaminadas por organismos patogênicos (vírus e bactérias) e poluentes, como metais pesados e compostos orgânicos pouco biodegradáveis, podendo a sua aplicação no solo levar ao aumento das concentrações destes compostos no solo, com riscos subsequentes para a fauna e flora. Desde que a contaminação seja prevenida e controlada na fonte, a aplicação cuidadosa e controlada de lamas de depuração no solo não deve causar problemas podendo até ser benéfica, pelo aumento da carga de matéria orgânica do solo. Dados os custos de extração dos contaminantes presentes no solo serem muito elevados, é imperativa a prevenção de novas contaminações, nomeadamente através da gestão de resíduos e implementação de sistemas de monitoração e alerta rápido. 1.8. Impermeabilização, compactação e biodiversidade do solo A impermeabilização consiste na cobertura do solo pela construção de habitações, estradas e outras ocupações, reduzindo a superfície do solo disponível para realizar as suas funções, nomeadamente a absorção de águas pluviais. As áreas impermeabilizadas podem ter grande impacto nos solos circundantes por alteração dos padrões de circulação da água e aumento de fragmentação da Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 16 biodiversidade e seus ecossistemas. O aumento da impermeabilização do solo é inevitável, em grande parte determinado pela ausência de estratégias de ordenamento do território, que não tomam em consideração os efeitos da perda de solos insubstituíveis, quer ao nível da produção alimentar, quer ao nível da conservação da natureza e controlo de cheias. As consequências da impermeabilização são extremamente prejudiciais para o desenvolvimento sustentável, não apenas para a agricultura. Tenha-se presente os efeitos catastróficos da impermeabilização dos solos na periferia dos grandes centros urbanos de construção efetuada em leitos de cheia de cursos de água, que para além da perda de solos de qualidade provocam periodicamente acentuados danos para as populações. A compactação do solo ocorre quando este é sujeito a uma pressão mecânica devido ao uso de máquinas ou ao sobrepastoreio, em especial se o solo não apresentar boas condições de operabilidade e de transitabilidade, sendo a compactação das camadas mais profundas do solo muito difícil de inverter. A compactação reduz o espaço poroso entre as partículas do solo, deteriorando a estrutura do solo e, consequentemente, dificultando a penetração e o desenvolvimento de raízes, a capacidade de armazenamento de água, o arejamento, a fertilidade, a atividade biológica e a estabilidade. Além disso, quando há chuvas torrenciais, as águas já não conseguem infiltrar-se facilmente no solo compactado, aumentando os riscos de erosão e de cheias. A redução da biodiversidade nos solos por deficientes práticas agrícolas ou por outras razões já apontadas, torna-os mais vulneráveis à degradação. Por isso, a biodiversidade do solo é frequentemente utilizada como indicador geral do estado de saúde deste, tendo-se evidenciado a eficácia dos sistemas de agricultura racionais na preservação e aumento da biodiversidade. 1.9. Salinização, cheias e desabamentos do solo A salinização consiste na acumulação de sais solúveis de sódio, magnésio e cálcio nos solos, reduzindo a fertilidade dos mesmos. Este processo resulta de fatores como a irrigação (a água de irrigação apresenta maiores quantidades de sais, sobretudo em regiões de fraca pluviosidade, com elevadas taxas de evapotranspiração ou cujas características constitutivas do solo impedem a lavagem de sais), manutenção das estradas com sais durante o inverno no hemisfério norte e exploração excessiva de águas subterrâneas em zonas costeiras (causada pelas exigências da crescente urbanização, indústria e agricultura nestas zonas), conduzindo a uma diminuição do nível dos lençóis freáticos e à intrusão da água do mar. A salinização do solo afeta cerca de 1 milhão de hectares na UE, principalmente nos países mediterrâneos, constituindo uma das principais causas de desertificação. As cheias e os desabamentos de terras são, na sua maioria, acidentes naturais intimamente relacionados com a gestão do solo, causando erosão, poluição com sedimentos, danificação de edifícios e infra- estruturas e perda de recursos do solo, com subsequente impacto sobre as atividades e vidas humanas. As cheias podem, em alguns casos, resultar do fato de o solo não desempenhar o seu papel de controle dos ciclos da água devido à compactação ou à impermeabilização, podendo também ser favorecidas pela erosão causada pela desflorestação, abandono de terras ou até pelas próprias características do solo. Como os processos de degradação estão estreitamente interligados, o efeito combinado de ações contra Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 17 ameaças específicas será benéfico para a proteção do solo em geral. Todos os interesses existentes de conservação e exploração do solo deverão assim ser harmonizados de forma a permitir o desempenho total das suas funções. Podemos assim constatar que, se por um lado, a variabilidade do solo exige a incorporação de um forte elemento local resultando em problemas de degradação de agroecossistemas, com perda de produção e produtividade, além de comprometimento dos recursos naturais. Nas políticas respectivas, por outro, também é necessária a incorporação de um componente global, pelas consequências mais amplas do solo, nomeadamente em termos de segurança alimentar, proteção das águas e biodiversidade, devendo ainda ter-se em atenção o fato do solo, ao contrário do ar e da água, estar geralmente sujeito a direitos de propriedade, dificultando a aplicação de políticas de proteção e conservação, pois requer a aceitação de proprietários e gestores de terras. 1.10. Aptidão agricola O uso adequado da terra deve ser o primeiro passo em direção, não apenas a uma agricultura correta e sustentável, mas também à conservação dos recursos naturais, especialmente o solo, a água e a biodiversidade. Os cuidados, portanto, com o uso equilibrado destes recursos devem prevalecer, evitando-se a corrida atrás do prejuízo, combatendo-se os efeitos quando, na realidade, pode-se evitar ou amenizar as causas. Além do mais, o uso de ações corretivas aos impactos ambientais e sociais negativos, onera sobremaneira o custo de sustentabilidade, reduzindo o poder de competitividade e lucros no agronegócio. Busca, deste modo, uma agricultura centrada em aspectos como: compatibilização entre atividades produtivas e potencial dos agroecossistemas; o mínimo de impacto negativo ao meio ambiente; e manutenção a longo prazo dos recursos naturais e da produtividade agrícola. No caso de aptidão agrícola para agroecologia, que deve ser entendida como uma ciência ou um conjunto de conhecimentos e métodos que permite estudar, analisar e avaliar agroecossistemas, dentro do conceito desustentabilidade (Caporal e Costabeber, 2002). Sob a ótica agroecológica, a avaliação da aptidão agrícola reveste-se de grande importância, pois sabe-se que historicamente a ocupação agrícola das terras tem ocasionado problemas ambientais, decorrentes não só do uso indevido de áreas frágeis, mas também da sobreutilização de terras (uso do solo acima de sua capacidade produtiva). Sabe-se que em muitos casos, o uso de uma área não é conduzido de forma compatível com sua real aptidão agrícola, resultando em problemas de degradação de agroecossistemas, trazendo junto a perda de competitividade do setor agrícola e deterioração da qualidade de vida da população (CURI et al., 1992). LARACH (1990) ressalta que, embora a concepção da metodologia de aptidão agrícola tenha sido desenvolvida para interpretação de levantamentos generalizados, ela é suficientemente elástica para permitir reajustamentos, fato que pode ser de grande utilidade em projetos de desenvolvimento rural sustentável. Nesse contexto, o conhecimento da aptidão agrícola reveste-se de grande importância, pois é muito comum o uso das terras em desarmonia, ou sem considerar o seu verdadeiro potencial agrícola, LARACH (1990) ressalta que, embora a concepção da metodologia de aptidão agrícola tenha sido desenvolvida para interpretação de levantamentos generalizados, ela é suficientemente elástica para permitir reajustamentos, fato que pode ser de grande utilidade em projetos de desenvolvimento rural sustentável. Na avaliação da aptidão agrícola, procura-se diagnosticar o comportamento das terras para lavouras, nos sistemas de manejo A (baixo nível tecnológico), B (nível tecnológico médio) e C (nível Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 18 tecnológico alto); para pastagem plantada e/ou silvicultura, no sistema de manejo B; e para pastagem natural, no sistema de manejo A. As terras sem aptidão para o uso agrícola são classificadas como de preservação da flora e fauna. Ressalva-se que quando a metodologia faz esse destaque, deixa explícito de que estas áreas possuem extrema fragilidade/limitação de uso, prestando-se somente a esse tipo de uso, que é o preservacionista. Não há impedimento, todavia, que outras áreas de elevado potencial, possam ser destinada também a este tipo de uso. A adoção de níveis de manejo, no sistema de avaliação da aptidão agrícola das terras, é considerada como um procedimento altamente válido, sobretudo em países como o Brasil, onde, numa mesma região, existe uma grande variedade de condições técnicas e socioeconômicas e, conseqüentemente, diferenciados sistemas de manejo lado a lado (BENNEMA et al., 1964; RESENDE et al., 1995). A partir dos fatores limitantes (fertilidade, água, oxigênio, suscetibilidade à erosão e impedimento à mecanização), BENNEMA et al. (1964) consideram que o sistema de avaliação da aptidão agrícola tem um caráter dominantemente ecológico, sobretudo no que tange aos seus três primeiros fatores. Nessa mesma linha, sobre o foco da metodologia, RAMALHO FILHO & BEEK (1995) apesar de mencionarem aspectos referentes à relação custo/benefício e tendência econômica à longo prazo, deixam claro de que o objetivo maior do método reside na orientação, com vistas à sustentabilidade de uso das terras, no planejamento regional e nacional. A avaliação da aptidão agrícola baseia-se na comparação das condições oferecidas pelas terras, com as exigências de diversos tipos de usos. Trata-se, portanto, de um processo interpretativo que considera informações sobre características de meio ambiente, de atributos do solo e da viabilidade de melhoramento de qualidades básicas das terras. Assim, o seu desenho metodológico compreende três etapas, seguindo as sugestões de PEREIRA (2002) em relação com o preconizado por (RAMALHO FILHO & BEEK, 1995): a) levantamento de dados e preparação de mapas básicos (solo, relevo, clima, uso da terra); b) avaliação das terras com base em “tabelas de critérios”; c) elaboração do mapa final de aptidão agrícola das terras. O Sistema de Avaliação da Aptidão Agrícola, no Brasil, tem sido utilizado em favor de diferentes sistemas de produção e da pesquisa agropecuária, oriundos do chamado processo da modernização da agricultura, e, conseqüentemente, a par da dimensão social e da realidade genuína da produção agrícola familiar. Existem hoje circunstâncias ainda mais favoráveis que ensejam, pelo menos no contexto científico, a sua inclusão no estoque tecnológico agroecológico, fato que concorre para a aceleração de uma verdadeira transição agroecológica que tantos teorizam mas poucos sentem. 2. Erosão, degradação e recuperação do solo O termo erosão provém do latim (erodere) e significa “corroer”. Nos estudos ligados à ciência da terra, o termo é aplicado aos processos de desgaste da superfície terrestre (solo ou rocha) pela ação da água, do vento, de queimadas, do gelo e de organismos vivos (plantas e animais), além da ação do homem (CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006). O autor ainda cita que o processo erosivo depende de fatores externos, como o potencial de erosividade da chuva, as condições de infiltração e escoamento superficial e a declividade e comprimento do talude ou encosta e, ainda, de fatores internos, como gradiente crítico, desagregabilidade e erodibilidade do Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 19 solo. A evolução da erosão ao longo do tempo depende de fatores tais como características geológicas e geomorfológicas do local, presença de trincas de origem tectônica e evolução físico-química e mineralógica do solo. Nos estudos apresentados por Camapum de Carvalho et al. (2006) determinados esclarecimentos são necessários para complementar os fundamentos dessa pesquisa: - no meio geotécnico tem-se dado grande importância ao estudo das erosões de origem hídrica, dita lineares, que são classificadas como ravinas (sem surgência de água) e voçorocas (com surgência de água). No trato dos processos erosivos, é igualmente necessário que se considere a origem da ação dinâmica, o local, o momento e a velocidade de ocorrência do processo erosivo; - destaca-se, no entanto, que a dinâmica dos processos erosivos está intimamente ligada à própria dinâmica de variáveis causais como o clima e uso do solo, sendo que, por exemplo, o fato da primeira, clima, depender da segunda, uso do solo, reflete a sua complexidade; - são exemplos dessa situação, no meio rural, o plantio e manejo do solo de modo inapropriado, como a não observância de curvas de nível ou o desmatamento de matas ciliares; - a erosividade da chuva e a erodibilidade do solo são dois importantes fatores físicos que afetam a magnitude da erosão do solo. Como visto, a erosão do solo depende de vários fatores. Mesmo que a chuva, a declividade do terreno e a cobertura vegetal sejam as mesmas, alguns solos são mais susceptíveis ao destacamento e ao transporte de partículas pelos agentes de erosão que outros. Essa diferença, devido às propriedades do solo, é conhecida como erodibilidade do solo. Para Camapum de Carvalho et al. (2006) a classificação das erosões é apresentada a seguir: - as erosões se classificam quanto à forma como surgiram, e podem se dividir em dois grandes grupos: a erosão natural ou geológica e a erosão antrópica ou acelerada, sendo a geológicaocasionada por fatores naturais, enquanto a antrópica esta relacionada a ação humana; - o mais comum, no entanto, é classificar a erosão em quatro grandes grupos: erosão hídrica, erosão eólica, erosão glacial e erosão organogênica. Este texto dará ênfase ás erosões antrópicas de origem hídrica geradas pela chuva. Estas erosões são geralmente classificadas em três tipos principais: erosão superficial, erosão interna e erosão linear (sulco, ravina e voçoroca), segundo seu estagio de evolução; - a erosão superficial surge do escoamento da água que não se infiltra. Ela está associada ao transporte, seja das partículas ou agregados desprendidos do maciço pelo impacto das gotas de chuva, seja das partículas ou agregados arrancados pela força trativa desenvolvida entre a água e o solo. O poder erosivo da água em movimento e sua capacidade de transporte dependem da densidade e da velocidade de escoamento, bem como da espessura da lâmina d’água e, principalmente, da inclinação da vertente do relevo. A formação de filetes no fluxo superficial amplia o potencial de desprendimento e arraste das partículas de solo, dando, quase sempre, origem aos sulcos que evoluem para ravinas podendo chegar à condição de voçoroca; Os escoamentos superficiais, originados por uma chuva intensa sobre uma bacia, é uma parte do ciclo hidrológico local, sendo produzidos quando os componentes de recarga da bacia são satisfeitos. Esses componentes são a interceptação e escoamento ao longo da vegetação, o armazenamento no perfil do Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 20 solo, a percolação profunda que atinge o aqüífero e o armazenamento em depressões da superfície (EMBRAPA, 2004). O escoamento superficial e o processo de desagregação da estrutura do solo, produzidos pelas gotas de chuva, constituem dois principais causadores da erosão pluvial. Como os dois processos são causa direta da precipitação pluviométrica que ocorre em determinado local, essa é considerada o elemento do clima mais importante no processo de erosão (EMBRAPA, 2004). ZACHAR (1982) apud CAMAPUM DE CARVALHO (2006) propõe uma terminologia para a classificação dos principais tipos de erosão, enfatizando o caráter combinado entre os agentes erosivos e a ação da gravidade, mostrados no Quadro 1. Classificação da erosão pelos fatores ativos Fator Termo 1. água - Erosão hídrica 1.1. chuva - Erosão pluvial 1.2. fluxo superficial - Erosão laminar 1.3. fluxo concentrado - Erosão linear (sulco, ravina, voçoroca) 1.4. rio - Erosão fluvial 1.5. lago, reservatório - Erosão lacustrina ou límica 1.6. mar - Erosão marinha 2. geleira - Erosão glacial 3. neve - Erosão nival 4. vento - Erosão eólica 5. terra, detritos - Erosão soligênica 6. organismos - Erosão organogênica 6.1. plantas - Erosão fitogênica 6.2. animais - Erosão zoogênica 6.3. homem Erosão antropogênica Fonte: ZACHAR (1982) apud CAMAPUM DE CARVALHO (2006) Degradação "Conjunto de processos resultantes de danos no meio ambiente, pelos quais se perdem ou se reduzem algumas de suas propriedades, tais como, a qualidade ou capacidade produtiva dos recursos ambientais" (Decreto Federal 97.632/89). "Alterações adversas das características do solo em relação aos seus diversos usos possíveis, tanto estabelecidos em planejamento quanto os potenciais" (ABNT, 1989). Restauração Reprodução das condições exatas do local, tais como eram antes de serem alteradas pela intervenção. Recuperação Local alterado é trabalhado de modo que as condições ambientais acabem se situando próximas às condições anteriores à intervenção; ou seja, trata-se de devolver ao local o equilíbrio e a estabilidade dos processos atuantes. Reabilitação Local alterado destinado a uma dada forma de uso de solo, de acordo com projeto prévio e em condições compatíveis com a ocupação circunvizinha, ou seja, trata-se de reaproveitar a área para outra finalidade. Remediação Ações e tecnologias que visam eliminar, neutralizar ou transformar contaminantes presentes em subsuperfície (solo e águas subterrâneas). Refere-se a áreas contaminadas. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 21 O termo RECUPERAÇÃO é amplamente utilizado, por incorporar os sentidos de restauração e reabilitação (Modificado de Bitar & Braga, 1995) 2.1. Tipos de degradação e medidas corretivas TIPO DE ÁREA DEGRADADA PRINCIPAIS PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO (MEIO FÍSICO) ALGUMAS MEDIDAS CORRETIVAS (MEIO FÍSICO) Mineração Abandonada em Regiões Urbanas - Escoamento das águas superficiais; - Erosão por sulcos e ravinas; - Escorregamentos; - Deposição de sedimentos e partículas. - Revegetação; - Captação e condução das águas superficias; - Estabilização de taludes e blocos. Depósito de Resíduos Industriais e Urbanos - Interações físico-químicas no solo (poluição do solo); - Escoamento das águas superficiais; - Movimentação das águas de subsuperfície. - Prospecção do depósito; - Remoção total ou parcial, transporte e disposição dos resíduos; - Tratamento "in situ" do solo; - Descontaminação ou remediação do solo. Ocupação Habitacional de Encostas em Situações de Risco - Escorregamentos; - Escoamento das águas em superfície. - Captação e condução das águas superficiais; - Estabilização da encosta (com ou sem estruturas de contenção); - Revegetação. Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 22 Voçorocas Urbanas ou Rurais - Erosão por boçorocas; - Movimentação das águas de subsuperfície. - Controle do uso e ocupação; - Captação e condução das águas superficiais; - Drenagem das águas de subsuperfície/fundo; - Estabilização dos taludes da boçoroca ou aterramento. Ocupação Agrícola Irrigada - Adensamento e compactação do solo; - Acidificação do solo por lixiviação. - Controle da irrigação; - Aragem profunda do solo; - Correção da acidez do solo. Cursos e Corpos d´água Assoreados - Deposição de sedimentos e partículas; - Enchentes e inundações. - Controle da erosão a montante; - Dragagem dos sedimentos; - Obras hidráulicas. (Bitar & Braga, 1995). 2.2. Gerenciamento Ambiental Com base nas informações da tabela apresentada a seguir (modificada de Bitar & Ortega, 1998), vamos verificar quais os mais adequados instrumentos de gerenciamento ambiental de empreendimentos, tendo em vista se estes já se encontram em atividade ou se serão instalados futuramente. Como pode ser observado na tabela anterior, os empreendimentos devem ser tratados de forma diferente de acordo com a sua situação, se já instalados ou ainda a instalar. No caso de empreendimentos já instalados, a análise se torna mais objetiva devido à existência de problemas reais e concretos. Já em empreendimentos que serão instalados, a análise dos impactos Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 23 ambientais é subjetiva, porém, neste caso a recuperação de impactos ambientais deve ser realizada concomitantemente à atividade, ou seja, os gastos econômicos tendem a ser minimizados. 2.3.Erosão hídricaA erosão hídrica é umas das principais formas de degradação do solo, acarretando prejuízos de ordem econômica, ambiental e social. Segundo Bahia (1992), o Brasil perde anualmente cerca de 600 milhões de toneladas de solo devido a erosão. Além do prejuízo na reposição dos nutrientes perdidos, outro grande problema decorrente é o assoreamento de corpos de água. O assoreamento afeta não só o abastecimento de água potável à população rural e urbana, como as atividades agrícolas e industriais, e também, a produção de energia elétrica, tendo em vista que mais de 95 % da energia produzida no país provém de hidrelétricas (ANEEL, 2002). Existem diferentes formas de erosão hídrica de acordo com o seu grau de carreamento de partículas e incisão no solo. Quando a perda de solo pela erosão se dá em camadas relativamente finas e homogêneas, às vezes até imperceptível, é chamada de erosão laminar. À medida que a água se concentra em determinados pontos devido às depressões no relevo do terreno, pode formar os sulcos, e podendo chegar a um estágio mais avançado que são as chamadas voçorocas (Braun, 1961). Existem outros termos utilizados como boçorocas, grotas, esbarrancados ou esbarrancamentos, dependendo da região, para denominar as “crateras” formadas no terreno (Figura 1). Figura 1. Áreas afetadas por voçorocas no município de Pinheiral-RJ. Foto: Roriz Luciano Machado Dentre as formas de erosão, esta é a que causa conseqüências mais graves à população em termos de perda de área utilizável, assoreamento de rios, riachos e lagoas, e até morte de animais devido a acidentes. As causas com que a erosão pode chegar a esse estágio avançado são naturais, mas a ação do homem pode acelerar bastante o processo. Fatores como o relevo acidentado, chuvas concentradas em poucos meses do ano, características do solo, como: textura, consistência friável, baixo teor de matéria orgânica e pequena estabilidade de agregados, tendem a aumentar a susceptibilidade do solo à erosão. Em relação ao relevo, sua influência está relacionada com as características de declividade (quando acentuada), comprimento de rampa longo e a forma da encosta, que favorecem maior velocidade, volume e concentração da enxurrada. Quanto às chuvas, a erosão pode ser maior ou menor em função da sua duração, intensidade, distribuição e tamanho de gotas (Wischmeier & Smith, 1958). Em regiões onde sua distribuição é Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 24 concentrada em poucos meses do ano, a quantidade de eventos de grande intensidade geralmente é maior, e conseqüentemente, mais alto é o índice de erosividade e os danos causados (Bertoni & Lombardi Neto, 1993). A respeito das características do solo, aqueles que quando úmidos se desfazem com facilidade, são facilmente desagregados e transportados pelas chuvas, e isso está relacionado com maiores teores de silte e areia fina (Wischmeier et al., 1971). Solos de textura mais grosseira, como areia grossa e cascalho, podem ser também susceptíveis por não apresentarem agregação entre suas partículas (Venturim & Bahia, 1998). A agregação do solo (união de partículas formando pequenos torrões) é uma propriedade importante sobretudo por estar relacionada à porosidade. Quanto maior o volume de poros grandes do solo, maior a infiltração de água das chuvas, e menor o escoamento superficial. A matéria orgânica influencia bastante a agregação, conferindo maior estabilidade aos agregados através da cimentação das partículas, e com isso, proporciona maior resistência à ação das gotas das chuvas e das enxurradas resultando em menor desestruturação e carreamento de solo (Verhaegen, 1984). Vieira, citado por Fendrich et al. (1988), descreve características de solos que apresentam suscetibilidade à formação de voçorocas: solos arenosos, ácidos, poucos coesivos, Horizonte A com cor vermelho intenso, com areia muito fina, siltosa e com pouca argila, predominando nos horizontes subjacentes, areias mais claras levemente rosadas ou amarelas com tendência a cor branca. O tipo de rocha da qual o solo foi formado, ou seja, o material de origem, pode também influenciar na formação de voçorocas. Um exemplo disso são os solos formados em rochas do embasamento cristalino, em que os horizontes superficiais, sobretudo o B, são mais resistentes à erosão. No entanto, saprolitos, a camada ou horizonte C, com características da rocha matriz, podem apresentar alta erodibilidade, e conseqüentemente, formar voçorocas quando essa camada é exposta aos agentes erosivos (Resende e Parzanese, citados por Morais et al., 2004). A ação do homem no sentido de acelerar o processo erosivo ocorre quando este retira a cobertura vegetal original do solo e realiza práticas que promovem sua desagregação como, aração, gradagem, calagem, adubação, redução da matéria orgânica, etc., e o expõe ao impacto das gotas das chuvas, devido a baixa cobertura do solo, que pode ocorrer também com o superpastejo, queimadas, etc.; com ausência de práticas de conservação do solo. Tudo isso associado à condições de relevo acidentado, em certos casos locais considerados como de preservação permanente, acarreta o aumento do escoamento superficial da água das chuvas, e dependendo das características do solo, o processo erosivo pode evoluir ao longo do tempo formando as voçorocas. A redução da taxa de infiltração de água pode estar relacionada, em alguns tipos de solos, como os Argissolos, às características pedogenéticas de acúmulo de argila no horizonte B (Bt), o que pode contribuir para evolução dos processos erosivos e formação de voçorocas. O uso e o manejo destes solos é de fundamental importância para evitar a formação de voçorocas. No entanto, a formação de voçorocas pode ocorrer também pela falta de planejamento e gerenciamento das águas das chuvas como, construção de estradas, cercas, infra-estruturas, com ordenamento da enxurrada em um único ponto sem estratégia de dissipação de energia, etc., (DAEE, 1989). Todavia, esse não é o único processo de formação de voçorocas. Outro processo erosivo existente é o escoamento sub-superficial que forma fluxos concentrados na forma de túneis ou dutos, chamado de Escola Estadual de Educação Profissional [EEEP] Ensino Médio Integrado à Educação Profissional CURSO TÉCNICO DE AGRONEGÓCIOS – CLIMA, SOLO E ÁGUA 25 piping, que podem provocar o colapso da superfície situada acima destes (Guerra, 2003), podendo formar voçorocas em curto espaço de tempo. No Brasil as áreas localizadas no Noroeste do Paraná, Planalto Central, Oeste Paulista, Campanha Gaúcha, Triângulo Mineiro e Médio Vale do Paraíba do Sul, são as mais críticas quanto à incidência de processos erosivos, e correspondem também, as áreas que têm sido mais estudadas devido a grande relevância em termos de perda de solo e redução da produtividade (Botelho & Guerra, 2003). Em relação ao Médio Vale do Paraíba do Sul, estima-se que mais de 1 milhão de hectares estão nos níveis de vulnerabilidade à erosão alta a muito alta. Esses processos erosivos vêm causando o assoreamento de forma acelerada, do rio Paraíba do Sul e reservatórios do sistema Light-Cedae (CEIVAP, 2002). De todos os municípios da região, Pinheiral é um dos que mais se destaca com aproximadamente 88% de suas terras nessas categorias de severidade à degradação. Pinheiral situa-se entre os municípios de Volta Redonda e Barra do Piraí. Neste trecho da Bacia do Paraíba do Sul, foi registrada a segunda maior produção de sedimentos, com cerca de 5,89 t ha-1 ano-1 e parte deste total, 680.800 t ano-1, está sendo transferido