Caracterização, potencial agrícola e perspectivas de manejo de solos leves no Brasil

Resumo

Os solos leves ocupam cerca de 8% do território brasileiro e são epecialmente expressivos na nova e na última fronteira agrícola do país: a região de Matopiba, nos estados do Maranhão, do Tocantins, do Piauí e da Bahia, onde representam 20% da área. Esses solos enquadram-se nas classes texturais areia e areia franca ou francoarenosa, até a profundidade de 0,75 m ou mais, e são representados principalmente pelos Neossolos Quartzarênicos e, em parte, por Latossolos e Argissolos. O entendimento do funcionamento desses solos depende do estabelecimento de critérios distintivos sobre: dinâmica da matéria orgânica; teor e mineralogia da fração argila; teores de areia grossa e de areia total, em relação aos de areia fina; diâmetro médio da fração areia; e capacidade de retenção de água. Esses critérios podem contribuir para o zoneamento e para o manejo conservacionista e da fertilidade dos solos leves, bem como para estimação de seu potencial agrícola. Sistemas integrados de produção, como os de integração lavoura-pecuária e lavoura-pecuária-floresta, além do plantio direto com rotação de culturas, dos plantios florestais mistos com espécies leguminosas, e do uso de adubos verdes e cultivos de cobertura, são relevantes para o manejo adequado desses solos. O objetivo deste artigo de revisão foi caracterizar os solos leves e apontar os principais desafios em relação a seu potencial agrícola, a seu manejo e conservação e sua fertilidade, frente à expansão e à consolidação da nova fronteira agrícola.

Termos para indexação:
aptidão agrícola; manejo e conservação; manejo da fertilidade do solo; Neossolo Quartzarênico; solos arenosos; solos frágeis

Abstract

Light soils occupy 8% of the Brazilian territory and are especially expressive in the new and last agricultural frontier in Brazil: the Matopiba region - in the states of Maranhão, Tocantins, Piauí, and Bahia -, where they represent 20% of the area. These soils fit into the textural classes of sand and loamy sand or sandy loam, down to 0.75-m soil depth or deeper, and they are mainly represented by Neossolos Quartzarênicos (Quartzipsamments) and, partly, by Latossolos (Oxisols) and Argissolos (Ultisols). The understanding of soil functioning depends on the establishment of distinguishing criteria for: organic matter dynamics; content and mineralogy of the clay fraction; coarse sand and total sand contents, in relation to those of fine sand; mean diameter of the sand fraction; and water retention capacity. These criteria can contribute for the zoning and for the conservation and fertility management of light soils, as well as for the estimation of their agricultural potential. Integrated production systems, such as crop-livestock and crop-livestock-forestry integration, besides no-tillage with crop rotation, mixed forestry planting with legumes, and the use of green manure and cover crops are relevant for the proper management of these soils. The objective of this review was to characterize light soils and to highlight the main challenges regarding their agricultural potential and their conservation and fertility managements, in face of the expansion and consolidation of the new Brazilian agricultural frontier.

Index terms:
agricultural aptitude; fragile soils; management and conservation; Neossolos Quartzarênicos (Quartzipsamments); sandy soils; soil fertility management

Introdução

Os solos leves constituem 8% do território nacional. No bioma Cerrado, 15% são representados por Neossolos Quartzarênicos, enquanto na região de Matopiba, nos estados do Maranhão, do Tocantins, do Piauí e da Bahia, considerada como a última grande fronteira agrícola do país, eles representam 20% do território e são constituídos principalmente por Neossolos e, parcialmente, por Latossolos e Argissolos (Spera et al., 1999; Santos et al., 2011; Lumbreras et al., 2015).

No passado, os solos de textura leve eram de pouca relevâcia para a agricultura, mesmo quando presentes em áreas favoráveis à mecanização, face a suas limitações de manejo, como: deficiência em fertilidade, alta susceptibilidade à erosão e à contaminação das águas subterrâneas, e deficiência hídrica quando em sequeiro (Ramalho Filho & Beek, 1995). Além disso, esses solos também são mais suscetíveis à degradação e à perda da capacidade produtiva, quando comparados aos de textura mais fina, em condições ambientais semelhantes.

Atualmente, no entanto, a agropecuária nacional tem-se estabelecido nesses solos, em razão dos avanços nos sistemas de produção e nas práticas agrícolas. Para isso, entretanto, sistemas adaptados a cada região devem ser considerados, com destaque para o sistema plantio direto (SPD) e os sistemas integrados de produção, como o de integração lavoura-pecuária (ILP), o de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e o agroflorestal clássico (SAF) (Kluthcouski et al., 2003; Landers et al., 2006; Macedo, 2009; Vilela et al., 2011; Balbino et al., 2012).

Os solos leves, de forma geral, são bastante homogêneos quanto à vulnerabilidade à degradação, ao seu potencial de uso agrícola, e à sua capacidade de produção; contudo, há variações expressivas em seus atributos físico-hídricos e químicos. Os seguintes critérios podem ser utilizados para diferenciar esses solos: dinâmica da matéria orgânica, teor e mineralogia da fração argila, teores de areia grossa e de areia total em relação aos de areia fina, diâmetro médio da fração areia, capacidade de retenção de água e, consequentemente, capacidade de água disponível para as plantas. O estabelecimento desses critérios permitirá uma classificação mais pormenorizada dos solos e uma melhor avaliação do seu potencial agrícola, além da elaboração de zoneamentos mais adequados ao planejamento de uso e à gestão sustentável dos recursos naturais, como solo, água e biodiversidade.

O objetivo deste artigo de revisão foi caracterizar os solos leves e apontar os principais desafios em relação a seu potencial agrícola e a seu manejo de conservação e de fertilidade, frente à expansão e à consolidação da nova fronteira agrícola.

Caracterização dos solos leves

Esses solos enquandram-se nas classes texturais de areia e areia franca, ou francoarenosa, até a profundidade de 0,75 m, ou mais. Quanto à composição granulométrica, o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS) faz distinção, no primeiro nível categórico, principalmente entre Neossolos Quartzarênicos e Latossolos e Argissolos (Santos et al., 2013a).

Nesse contexto, os Neossolos Quartzarênicos sobressaem-se no SiBCS, e apresentam textura arenosa - ou seja, classes texturais areia ou areia franca - em todos os horizontes, até a profundidade de 1,50 m da superfície do solo, ou até o contato lítico. Outros solos de importância agronômica apresentam espessos horizontes de textura leve, tais como os psamíticos (Latossolos e Neossolos Flúvicos), os arênicos e os espessarênicos (Argissolos, Luvissolos, Planossolos e Plintossolos), e os êndicos e os espessos (Planossolos).

Os solos de textura leve são expressivos no território brasileiro, onde os Neossolos Quartzarênicos perfazem 49,6 milhões de hectares, isto é, 5,82% do País (Spera et al., 1999; Santos et al., 2011), e cobrem 15% da área do Cerrado. Na região do Matopiba, ao se excluir as áreas ocupadas por unidades de conservação da natureza e terras indígenas, os Neossolos Quartzarênicos ocorrem em 6,8 milhões de hectares (11,05%), e os Latossolos e os Argissolos de textura leve, em 5,8 milhões de hectares (9,45%) (Lumbreras et al., 2015).

A Figura 1 apresenta a ocorrência geográfica dos Neossolos Quartzarênicos, com destaque para o bioma Cerrado e para a região do Matopiba. Não estão apresentados os outros solos de textura leve, os quais normalmente ocorrem em associação com os Neossolos Quartzarênicos, como os Latossolos psamíticos e os Argissolos de textura arenosa/média. A Tabela 1 apresenta o ambiente de formação do solo e a geologia correspondente, expressa no material de origem dos solos de textura leve distribuídos nos diferentes ambientes do território nacional (Tabela 1).

Figura 1
Ocorrência de Neossolos Quartzarênicos no Brasil, com destaque para o bioma Cerrado e a região dos estados do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia (Matopiba).

Tabela 1
Ambiente de ocorrência de solos leves, bem como a geologia associada a estes.

Solos leves, com textura geralmente arenosa, são caracterizados, predominantemente, pela estrutura fraca, pequena granular ou por grãos simples, a qual confere grande friabilidade a esses solos e facilita o trabalho com máquinas e equipamentos. Entretanto, esses solos são altamente susceptíveis à erosão, em razão da baixa coesão entre os grãos e da baixa estabilidade de agregados (Fidalski, 1997; Vale Junior et al., 2009; Scopel et al., 2012). Características importantes, como retenção de água e permeabilidade, estão estreitamente associadas à textura do solo e à mineralogia da fração argila. Os Latossolos gibbsíticos, por exemplo, mesmo com alto teor de argila, apresentam maior permeabilidade, macroporosidade e estabilidade de agregados que os Latossolos cauliníticos (Ferreira et al., 1999).

Assim, ao se considerar a natureza das frações que compõem as classes com maior participação da fração areia, assume-se, de forma genérica, que os solos arenosos apresentam baixa retenção de água e elevada permeabilidade (Or & Wraith, 2002).

A relação entre textura e retenção de água está ligada ao teor de argila e a fatores como empacotamento, forma e orientação dos grãos no solo. Isso é indicativo de que o aumento do potencial de retenção de água ocorre a partir da redução do tamanho de poros.

Em materiais arenosos homogêneos, com estreita distribuição de tamanho de partículas, o tamanho dos poros depende do tamanho das partículas, de modo que a redução destas leva à redução do tamanho de poros e ao incremento das forças de retenção de água. Segundo Bybordi (1973), valores de condutividade hidráulica saturada (Ks) variam em mais de 20 vezes, na comparação entre areias grossas (12 mesh, com abertura de 1,68 mm) e areias finas (60 mesh, com abertura de 0,25 mm). Dessa maneira, mesmo nos casos de materiais constituídos exclusivamente pela fração areia, a mudança do tamanho dos grãos já implicaria alteração no seu comportamento físico-hídrico. Além disso, essa redução também aumentaria a superfície específica, e ampliaria as forças de contato e a interação sólido/líquido no solo, com reflexos na retenção de água e no fluxo de solutos.

Nos casos de materiais com maior heterogeneidade de tamanho de partículas, o tamanho efetivo de poros pode ser reduzido pelo efeito da ocupação dos espaços vazios entre grãos maiores por partículas menores (fenômeno de empacotamento); com isso, é possível a ocorrêcia de determinadas distribuições do tamanho de partículas que propiciem a compactação do solo e minimizem seu espaço poroso. Riva (2010) observaram que uma proporção com cerca de 30% de partículas pequenas favorecem o empacotamento. Diante dessas observações, a avaliação do teor de areia grossa em relação ao de areia fina (AG/AF), bem como de areia total em relação ao de areia fina (AT/AF), pode ser indicadora desse comportamento de ajuste e, também, da retenção de água. Quanto mais heterogêneo em termos de tamanho de partículas for o solo, maior será a possibilidade de reajustes. Valores mais próximos de 1,00 na relação AG/AF indicam que não há predominância pronunciada de um teor sobre o outro. Exemplos dessa situação estão listados na Tabela 2, como no Latossolo Vermelho em Guaraí, no Tocantins, e no Neossolo Quartzarênico em Campo Verde, em Mato Grosso.

Tabela 2
Variação dos teores de areia grossa e areia fina, e de suas relações, em Latossolos de textura média e Neossolos Quartzarênicos de regiões produtoras de grãos, fibras e eucalipto (Eucalyptus spp.).

• LVA, Latossolo Vermelho-Amarelo; RQ, Neossolo Quartzarênico; LV, Latossolo Vermelho; AG, areia grossa, de 2,00–0,21 mm; AF, areia fina, de 0,21–0,053 mm; e AT, areia total, de 2,00–0,053 mm.

Além desses critérios acerca do teor relativo das partículas no solo, o diâmetro médio da fração areia também pode auxiliar na identificação de diferenças entre os solos leves, o que permitiria a classificação mais pormenorizada desses solos, bem como sua distinção entre e dentro de classes de solos.

Uma das principais implicações práticas da textura do solo está ligada a sua relação com a retenção de água. River & Shipp (1972), ao trabalhar com solos leves de classes correspondentes a Chernossolo e Neossolo Quartzarênico, constataram que a quantidade de água disponível, varia significativamente conforme os teores de areia muito fina e de silte, de 6 a 600 kPa. Costa et al. (2013) relataram, para Neossolos Quartzarênicos em Santa Catarina, teores de areia fina de 681 a 783 g kg^-1. Já Fidalski et al. (2013), ao estudar a relação das frações de areia com a retenção de água em solos das formações Paranavaí e Caiuá do Paraná, observaram: menor retenção de água; textura mais grosseira, na ordem de 681 g kg^-1 de areia grossa; e poros maiores, na ordem de 546 g kg^-1 de areia grossa, em solos do arenito Caiuá. Foram registrados valores de capacidade de campo de 0,14 m³ m^-3, para o arenito Caiuá, e de 0,22 m³ m^-3 para o arenito Paranavaí, independentemente do uso e da profundidade do solo, o que implica em menor risco de deficiência hídrica e perda de produtividade para este último.

Silva et al. (2006) analisaram diferenças na curva característica de retenção de água em Neossolos Quartzarênicos, em comparação a Latossolos, na região do Cerrado, e verificaram maior conteúdo de água em solos com o dobro de argila ou associado à presença de areia fina. Ribeiro et al. (2007) obtiveram valores de condutividade hidráulica diferenciada de 11,99 cm h^-1, para Latossolo Vermelho-Amarelo psamítico, com 21,4% de areia muito fina, e de 42,1 cm h^-1, para Neossolo Quartzarênico, com 7,9% de areia muito fina.

Observou-se, também, que, quanto mais heterogêneos forem os solos em relação ao tamanho de partículas, maior será sua susceptibilidade ao selamento superficial e à compactação. Por exemplo, maiores teor de areia fina (27%) e muito fina (36%), na camada de 0,0-0,2 m, em Neossolos Quartzarênicos, no Rio Grande do Sul, favorecem a formação de selamento superficial (Scopel et al., 2012). Além disso, alguns solos leves, sobretudo com textura média e predomínio de caulinita na fração argila, apresentam maior coesão que outros oxídicos e, consequentemente, consistência dura a extremamente dura quando secos e friável quando úmidos (Fontana et al., 2016), comportamento semelhante ao encontrado nos sedimentos Barreiras (Moreau 2001; Lima et al., 2006; Giarola et al., 2009).

A densidade de solos arenosos varia de 1,4 a 1,9 g cm^-3, o que reflete a ocorrência de maior empacotamento em materiais arenosos; neste caso, o valor de 1,85 g cm^-3 é crítico para o desenvolvimento de raízes (Skopp, 2002). Apesar disso, esses valores não indicam, necessariamente, limitação ao desenvolvimento radicular, pois esses solos são, em geral, friáveis quando úmidos.

Abrahão et al. (1998) constataram maior resistência à penetração com o incremento no teor de areia fina e na heterogeneidade da forma dos grãos, que possibilitam arranjo mais compacto das partículas. Isso porque, em alguns casos, o solo úmido é friável; mas quando seco, ele apresenta-se endurecido.

A caracterização química de Neossolos Quartzarênicos e Latossolos de textura média, considerados aqui como solos leves, está apresentada na Tabela 3, na qual observa-se ampla variação nos atributos: carbono orgânico, alumínio trocável, capacidade de troca catiônica (CTC) e pH. Além disso, baixos teores de P assimilável, K⁺ disponível e Ca²⁺, Mg²⁺ trocáveis são relatados, o que confere limitações de natureza química do solo. Entretanto, a menor capacidade tampão desses solos, tanto para o pH quanto para o P disponível, pode ser considerada uma vantagem para seu uso agrícola, em comparação aos solos argilosos e muito argilosos, que apresentam elevada capacidade de adsorção de P (Novais et al., 2007) e demandam maior quantidade de calcário para a correção da acidez.

Tabela 3
Atributos químicos de Latossolos de textura média e Neossolos Quartzarênicos sob vegetação natural (Cerrado), em regiões produtoras de grãos, fibras e pastagem⁽¹⁾.

• LVA, Latossolo Vermelho-Amarelo; RQ, Neossolo Quartzarênico; LV, Latossolo Vermelho; e CTC, capacidade de troca catiônica do solo.

Potencial agrícola dos solos leves

Áreas de solos leves têm sido atualmente incorporadas ao processo produtivo de grãos, fibras, materiais energéticos, cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.), silvicultura e pastagens cultivadas. A aptidão agrícola desses solos, de acordo com Ramalho Filho & Beek (1995), é regular, restrita ou inapta para lavouras anuais e perenes não irrigadas, em condições adequadas de drenagem, clima e relevo sob manejo pouco desenvolvido (nível tecnológico intermediário) e desenvolvido (nível tecnológico alto).

Os solos leves, quando mecanizados e com a aplicação de fertilizantes e outros insumos, têm proporcionado altas produtividades de soja [Glycine max (L.) Merr.], milho (Zea mays L.) e algodão (Gossypium hirsutum L.), entre outras, além de maior facilidade nas operações de manejo (Santos et al., 2008). Contudo, mesmo favoráveis à mecanização, esses solos apresentam limitações em fertilidade, relacionadas à reserva de nutrientes e ao pH, por exemplo, bem como susceptibilidade à erosão e baixa capacidade de água disponível (CAD), que são condicionantes da aptidão agrícola em sequeiro (Ramalho Filho & Beek, 1995).

A evolução da agropecuária brasileira tem apresentado novos modelos de produção, ao incorporar os princípios da agricultura conservacionista, como SPD, ILP, ILPF e SAF, que possibilitam o uso sustentável da terra e permitem o uso eficiente dos recursos locais disponíveis (Kluthcouski et al., 2003; Landers et al., 2006; Macedo, 2009; Vilela et al., 2011; Balbino et al., 2012).

Para avaliações mais específicas e detalhadas do potencial agrícola de solos leves, nos seus locais de ocorrência, devem ser considerados: clima, ou seja, distribuição e volume da chuva; textura, que inclui o valor absoluto das frações e as relações entre os componentes da fração areia; mineralogia da fração argila; dinâmica da matéria orgânica; sistemas produtivos; e características das culturas.

Uso e manejo de solos leves

A seguir serão apresentados alguns exemplos do uso e do manejo sustentáveis de solos leves, tais como: pastagens cultivadas, florestas plantadas, cana-de-açúcar, e produção de grãos e fibras.

Pastagens cultivadas

Dos 180 milhões de hectares ocupados por pastagens no Brasil, 120 milhões são de pastagens cultivadas (IBGE, 2007). Pastagens com algum grau de degradação estão presentes em todas as regiões do País, incluindo as áreas de fronteira agrícola (Dias-Filho, 2014).

Apesar disso, em solos leves, as pastagens são fundamentais para controlar a erosão, pois melhoram os teores de matéria orgânica decorrente do "turnover" radicular e promovem associações micorrízicas que favorecem a estabilização da estrutura do solo. Sistemas mistos de ILP e ILPF - caracterizados tanto pela diversificação e rotação de atividades agrícolas quanto pela sucessão e pela consorciação de gramíneas forrageiras com grãos, fibras e espécies florestais - a recuperação e reforma de pastagens com diferentes estágios de degradação (Vilela et al., 2011).

O uso de sistemas de ILP e ILPF tem proporcionado benefícios para a manutenção da qualidade do solo e o sequestro de C (Carvalho et al., 2010; Salton et al., 2011), mas ainda são necessários mais estudos sobre o comportamento de solos leves sob pastagens cultivadas.

A Embrapa tem proposto variações de sistemas mistos de lavoura-pecuária, como os sistemas Barreirão (Kluthcouski et al., 1991), Santa Fé (Kluthcouski & Aidar, 2003), Santa Brígida (Oliveira et al., 2010) e São Mateus (Salton et al., 2013), e desenvolve sistemas que incluem a exploração florestal (Balbino et al., 2011). Muitas áreas do Brasil, com solos de textura média, têm potencial para se beneficiar desses sistemas ou similares.

Observou-se, por exemplo, que a pecuária no sistema ILP, com pastejo rotacionado em Argissolo de textura arenosa/média, no Rio Grande do Sul, preserva a qualidade do solo e constitui um sistema sustentável para solos leves (Lanzanova et al., 2007).

O uso de ILP em Latossolo Amarelo psamítico, em Correntina, no Oeste da Bahia, não comprometeu a qualidade física do solo, com a adoção safrinha de boi, onde o gado permanece na entressafra (Marchão et al., 2009). Além disso, permitiu maior rentabilidade da área do que quando ela foi utilizada somente com grãos. Portanto, nesse caso, a ILP é uma forma sustentável e econômica de produção de grãos para a região, que pode promover maior aproveitamento de nutrientes e menor custo da adubação, uma vez que a liberação de nutrientes via palhada supre boa parte da demanda por nutrientes das plantas, além de proteger o solo contra a erosão (Santos et al., 2014).

Na região de Alegrete, no Rio Grande do Sul, o sistema silvo-pastoril, com eucalipto (Eucalyptus spp.) e ovinos, em solos de textura leve, melhorou a qualidade do solo, quando comparado a solos com pastagem, e também aumentou a rentabilidade e a sustentabilidade em comparação à pecuária extensiva (Flores et al., 2010). Já Sales et al. (2010), ao avaliar ILP, plantio direto de grãos e pastagens no Cerrado, em Neossolo Quartzarênico de Mineiros, em Goiás, ressaltaram a importância da manutenção da cobertura vegetal para evitar a erosão e preservar a qualidade do solo.

A utilização de Urochloa ruziziensis (R.Germ. & C.M.Evrard) Morrone & Zuloaga (Syn. Brachiaria ruziziensis ) aumentou expressivamente na região do Cerrado, principalmente em SPD e nos sistemas integrados (ILP, ILPF e integração pecuária-floresta), com destaque para a produção de milho em consórcio (Vilela et al., 2011). Isso tem despertado o interesse dos produtores em novamente utilizar essa gramínea também como forragem (Vilela et al., 2011). O uso de gramíneas, especialmente de braquiárias, tem sido chave para a viabilidade dos sistemas de produção de grãos e fibras, e para a sustentabilidade da agropecuária em solos leves, sobretudo em Neossolos Quartzarênicos e Latossolos psamíticos, em áreas onde a precipitação e a distribuição de chuvas não sejam limitantes para o cultivo em sequeiro.

Florestas plantadas

A essência florestal mais plantada no Brasil é Eucalyptus spp., que ocupa cerca de 5 milhões de hectares (Anuário..., 2013), boa parte em solos leves.

Uma vez que a disponibilidade de água tem sido apontada como fator determinante ao crescimento do eucalipto no País (Reis et al., 1985; Stape et al., 2004; Souza et al., 2006; Balieiro et al., 2008a; Stape et al., 2010), altas produtividades podem ser esperadas em solos leves, em áreas com boa incidência e distribuição de chuvas. Stape et al. (2004) observaram que, na Bahia, as altas taxas o uso eficiente dos solos (2 a 35% de argila) cultivados com eucalipto está associado a regiões com baixo deficit de saturação de vapor no ar com menor estresse hídrico.

Outras espécies tem ganhado destaque em regiões de solos leves. Em Mato Grosso, por exemplo, Shimizu et al. (2007) relataram que a teca (Tectona grandis L.f.) e a seringueira [Hevea brasiliensis (Willd. ex A.Juss.) Müll.Arg.] estão entre as mais plantadas no estado, em que representam 33 e 31% da área florestal plantada, respectivamente. De acordo com os autores, o eucalipto - Eucalyptus urophylla S.T.Blake, E . camaldulensis Dehnh., E . grandis W.Hill, E . pellita F.Muell., Corymbia (ex-Eucalyptus ) citriodora (Hook.) K.D.Hill & L.A.S.Johnson, e híbridos urograndis (E . urophylla x E . grandis ) e urocam (E . urophylla x E . camaldulensis ) - e a seringueira são as espécies florestais mais plantadas em Neossolos Quartzarênicos. Nos solos leves daquele estudo, a produção de madeira de eucalipto variou de 7 a 22 m³ ha^-1, enquanto, em solos de textura mais argilosa, ela variou de 13 a 26 m³ ha^-1. Já em em Campo Verde, MT, solos leves cultivados com a espécie Corymbia citriodora , tida como tolerante ao extresse hídrico, sem adubação e correção do solo, não possibilitaram valores de rendimento de madeira superiores aos 20 m³ ha^-1.

A sustentabilidade das florestas plantadas em solos leves pode ser incrementada pelo manejo de resíduos da cultura ou pelo estabelecimento de plantios mistos, que favoreçam interações como fixação biológica de N₂, ciclagem de nutrientes ou mudanças de alocação do C. A produção de biomassa do eucalipto e a qualidade do solo têm relação direta com a massa de resíduos deixada na colheita (Chaer & Tótola, 2007; Laclau et al., 2010). Da mesma forma, sistemas mistos (com inclusão de espécies associadas às bactérias diazotróficas) são capazes de aumentar a produção líquida de biomassa dos sítios florestais e, ao mesmo tempo, de intensificar as interações ecológicas entre as espécies (Forrester et al., 2006; Coelho et al., 2007; Balieiro et al., 2008b; Laclau et al., 2008; Rachid et al., 2015); contudo, a escolha da espécie e o arranjo do sistema de produção devem ser bem planejados.

Plantios mistos de eucalipto, em solos de textura média a arenosa, com leguminosa arbórea fixadora de N₂, como, por exemplo, Acacia mangium Willd., têm favorecido a oferta de N (especialmente nitrato), os índices de diversidade e equidade microbiana do solo, os estoques de C do solo e a produção de madeira (Balieiro et al., 2008b; Rachid et al., 2013, 2015; Santos et al., 2016). Esses benefícios possivelmente estão relacionados à contribuição da fixação biológica de N₂ possibilitada pela A . mangium . Mais recentemente, Paula (2015) apontou esses mesmo benefícios em Latosssolo de textura média, em São Paulo.

Em relação às respostas à fertilização, a cultura de eucalipto normalmente responde pouco a doses elevadas, quando comparadas à disponibilidade de água em solos leves, com teor de areia entre 91 e 94%; porém, em sítios adubados, a resposta é 48% superior que nos não adubados (Silva et al., 2013). Quanto à fertilização, esses autores destacam que o parcelamento de N e K representa ganhos adicionais em produtividade, e minimiza as perdas por lixiviação desses nutrientes.

Cana-de-açúcar

A expansão da cultura de cana-de-açúcar na região Centro-Sul tem ocorrido pela incorporação de solos leves, antes ocupados com pastagens ou com culturas anuais ou perenes (Manzatto et al., 2009; Gauder et al., 2011), ao processo produtivo. Nessas regiões, devido ao relevo favorável, o plantio e a colheita são mecanizados; no entanto, o conjunto formado por colhedora e transbordo trafega até cinco vezes mais do que o sistema convencional com queima e colheita manual (Roque et al., 2010), o que provoca compactação e perdas da qualidade física dos solos (Luca et al., 2008). A adoção de sistemas conservacionistas, com plantio direto e ausência da queima dos resíduos culturais, promove a melhoria das condições físico-hídricas do solo, as quais condicionam, de forma conjunta com o clima e o potencial genético da cultura, a produtividade e a longevidade da cultura (Carvalho et al., 2012).

Perdas de nutrientes por lixiviação em canaviais têm sido objeto de estudos no Brasil, principalmente no Estado de São Paulo. Dos fatores determinantes às perdas por lixiviação, podem-se citar: a fase de desenvolvimento da cultura, as doses e a solubilidade dos fertilizantes, e a distribuição das chuvas na região (Oliveira et al., 2001; Cantarella et al., 2007; Ghiberto et al., 2011). A Tabela 4 ilustra a drenagem e as perdas de nitrito, nitrato e amônio em canavial do Município de Pirassununga, em São Paulo, em Latossolo de textura argilo-franco-arenosa, com teor médio de areia de 680 g kg^-1, na camada de 0-1,00 m. As perdas de N em solos leves não foram significativas, em razão do fertilizante aplicado na cultura; entretanto, constatou-se baixa taxa de aproveitamento do N.

Tabela 4
Precipitação, água drenada e fluxo de nitrogênio em diferentes períodos da cultura da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum)⁽¹⁾.

• ⁽¹⁾
  O número apresentado para cada período representa a média de quatro repetições e seus respectivos desvios-padrão (entre parênteses), enquanto o número apresentado na linha de total refere-se à soma de cada período e seus respectivos desvios-padrão, em que os números positivos indicam ganho e os negativos, perdas de água e nitrogênio até a profundidade de 90 cm. No experimento, foram utilizados 120 kg ha^-1 de N, 120 de K₂O e de P₂O₅, e 2 Mg ha^-1 de calcário dolomítico. Fonte: Ghiberto et al. (2011).

Para Vitti (2003) e Cantarella et al. (2007), parte considerável do N aplicado permanece no solo e tem potencial efeito residual para a rebrota seguinte, mas também pode ser perdido por lixiviação. Ao se considerar as fontes de N comumente usadas na cultura - ureia, nitrato, sulfato de amônio e soluções como uran e aquamônia - constata-se que elas apresentam elevada solubilidade. Dessa forma, mais estudos são necessários nesses solos para melhorar a eficiência agronômica do N para a cultura da cana, especialmente quanto a doses, fontes e modo de aplicação do adubo nitrogenado.

Recentemente, Ucker et al. (2015) constataram aumento nos teores de P, em profundidade, em lavouras de cana-de-açúcar, comparadas a áreas sob vegetação nativa; este comportamento foi mais acentuado em Neossolo Quartzarênico que em Latossolo Vermelho-Amarelo de textura média. Embora diversos fatores possam controlar a dinâmica do P nesses solos, o fato é que o manejo dos adubos, de outros insumos e da matéria orgânica deve incrementar a eficiência de uso do nutriente pelas plantas, e evitar sua perda superficial ou em profundidade.

O plantio de culturas anuais, como soja, amendoim (Arachis hypogaea L.), girassol (Helianthus annuus L.), milho ou crotalária (Crotalaria juncea L.), na reforma de canaviais, tem sido apontado como uma oportunidade de melhorar a qualidade química e estrutural do solo, com aumento na retenção e na infiltração de água no solo (Duarte Junior & Coelho, 2008; Silva et al., 2012). Contudo, mais estudos são necessários em solos leves submetidos a variações climáticas, para que os efeitos fitotécnicos desses cultivos sobre o solo e sobre a cultura da cana-de-açúcar sejam incrementados.

Ao se considerar as contribuições da fixação biológica de N₂ para a cana-de-açúcar (Urquiaga et al., 1992; Boddey et al., 2003), além dos efeitos positivos da inoculação de bactérias diazotróficas endofíticas sobre o crescimento dessa cultura (Schultz et al., 2014), pode-se concluir que o balanço energético da cultura tem potencial de ser aumentado ainda mais nesses solos (Macedo et al., 2008).

A ausência da queima da palhada e a sua manutenção sobre o solo devem garantir a proteção do solo contra as adversidades decorrentes da temperatura elevada do solo, além de manter a umidade e a matéria orgânica do solo em níveis favoráveis à agregação e à atividade microbiana.

Grãos e fibras

A produção de grãos tem sido expandida em solos leves, sobretudo nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, e no Oeste da Bahia. Nesta última região, por exemplo, ocorreram profundas modificações no uso da terra de 1985 a 2000. Segundo Batistella & Valladares (2009), em 1985, as fazendas modernas - grandes propriedades, na maioria, irrigadas ou não, produtoras de soja, algodão, milho e feijão (Phaseolus vulgaris L.), caracterizadas por uso intensivo de tecnologia e fertilizantes, e por elevadas produtividades - ocupavam 631.175 ha. Essa área, no entanto, atingiu 1.605.762 ha, em 2000. Áreas irrigadas da região passaram de 17.554 ha para 109.883 ha, no mesmo período. Da mesma forma, propriedades tidas como tradicionais - com práticas de manejo tradicionais, mão de obra familiar, tamanho da propriedade reduzido e distribuição mais dispersa - passaram de 1.000.000 ha na região, ainda que seu crescimento não tenha sido tão intenso quanto o das fazendas irrigadas (28 vs. 526%).

Outra região com presença significativa de solos leves que tem passado por alterações significativas do meio físico é a região do Matopiba, que se refere a uma área de cerca de 73 milhões de hectares, que abrange todo o Estado do Tocantins e parte dos demais estados, isto é, Maranhão, Piauí e Bahia (Lumbreras et al., 2015). Na última década, a região foi impulsionada pela expansão da atividade agrícola, que esteve relacionada à ampliação da infraestrutura viária, logística e energética, o que viabilizou o surgimento de polos de expansão da fronteira agrícola. Em 2010, a região produzia 2,3 milhões de toneladas de grãos, enquanto, na safra de 2015, são estimados 10 milhões (Lumbreras et al., 2015).

Muitas dessas terras são constituídas por solos leves, cujo preço, por ocasião da abertura dessas fronteiras agrícolas, viabilizou a expansão da pecuária extensiva, antes caracterizada pelo baixo investimento em tecnologia de produção (Carvalho, 2006). No entanto, investimento elevado tem sido feito em lavouras implantadas em solos leves, já que seus níveis de produtividade podem ser tão altos quanto os de solos mais pesados, com textura mais argilosa. Santos et al. (2008), a partir de dados de 28 talhões comerciais de soja nos estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, registraram produtividades médias da cultura de 3.090 kg ha^-1 de grãos, com valores de até 4.200 kg ha^-1. Os solos desses talhões apresentavam textura com teores de argila variável, de 30 a 150 g kg^-1.

Em Campo Verde, em Mato Grosso, verificou-se elevada produtividade de soja e milho em solos leves (Dias et al., 2010), exceto quando houve ocorrência de veranico ou ataque de nematoides (Tabela 5). No entanto, produtores da região relataram rendimentos de milho de segunda safra que variaram de 5.110 a 6.000 kg ha^-1, nesses solos, menores que os de até 8.400 kg ha^-1 observados em solos de textura mais argilosa.

Tabela 5
Produção de grãos de soja (Glycine max) e milho (Zea mays) em solos de textura leve, nas safras 2012/2013 e 2013/2014, em Campo Verde, MT.

• ⁽¹⁾RQ, Neossolo Quartzarênico; e LV, Latossolo Vermelho.

De acordo com Galbieri et al. (2014), no Estado de Mato Grosso, a produtividade de algodão não difere entre solos argilosos e de textura média.

Silva et al. (1994) avaliaram lavouras de soja, cultivadas de 1 a 5 anos, sobre Neossolos Quartzarênicos e Latossolos Vermelho-Amarelos de textura média e argilosa, para entender as relações entre matéria orgânica e CTC. Os autores verificaram que a queda no teor de matéria orgânica foi concomitante à queda da CTC, a pH 7,0, e ao tempo de cultivo. Além disso, os Neossolos apresentaram maior amplitude de decréscimo, com variação de 2,38 cmol_c kg^-1, que corresponde a um decréscimo de 61% no valor inicial da CTC, enquanto nos Latossolos a redução foi de 1,52 cmol_c kg^-1, correspondente a 29% da CTC.

Assim, o poder tampão e a resiliência dos solos leves dependerão do manejo adotado no sistema de produção. Portanto, é necessário que se preserve, ou mesmo incremente, os teores de matéria orgânica do solo, por meio de maior aporte de biomassa, mínimo revolvimento do solo, ausência de excessos no uso de insumos externos e aumento da diversidade dos sistemas de produção.

Sistemas integrados de produção, com destaque para ILP, têm sido adotados com sucesso em diferentes fazendas produtoras de grãos e fibras, por meio da utilização de gramíneas forrageiras como plantas de cobertura do solo em SPD, em que o componente animal é uma alternativa interessante na entressafra (Vilela et al., 2008).

Manejo da fertilidade de solos leves

A calagem em solos leves é bastante benéfica porque neutraliza o alumínio tóxico, ao elevar o pH do solo, e disponibiliza cálcio e magnésio às plantas. Entretanto, a dose deve ser cuidadosamente recomendada, uma vez que essa técnica pode favorecer a mineralização da matéria orgânica, a redução da disponibilidade de micronutrientes e o aumento da dispersão da argila.

Uma prática comum, adotada por técnicos e produtores rurais que trabalham em solos leves, é a aplicação de doses de calcário acima de 6 Mg ha^-1, que podem chegar até mais de 10 Mg ha^-1. A razão para isso, de acordo com os próprios produtores, é que, se aplicada a dose de 2 Mg ha^-1, recomendada de acordo com as fórmulas existentes nos manuais de recomendação de corretivos e fertilizantes (Raij et al., 1996; Ribeiro et al., 1999), a produtividade das culturas será muito baixa; portanto, eles consideram necessárias doses mais elevadas, principalmente quando o objetivo é preparar o terreno para culturas mais exigentes, como a do algodão. Essa percepção, no entanto, pode ser explicada pela baixa reatividade do calcário nesses solos, em razão do baixo teor de alumínio e do baixo poder tampão do solo, e por possíveis perdas de cátions em profundidade, pela lixiviação. Nesse sentido, constata-se ainda uma escassez de trabalhos sobre calagem em solos leves, ao se considerar a intensa e crescente incorporação destes ao processo produtivo.

Lima (1993) já havia mostrado a necessidade de se aplicar maiores doses de calcário que as indicadas nos manuais de recomendação para solos leves, obtidas por meio do método da neutralização do Al e da elevação dos teores de Ca e Mg, e também pelo método da saturação por bases. Freitas et al. (2004) relataram risco de dispersão de argila com o uso de doses elevadas de calcário, em sistema de manejo convencional, em solos leves, no Oeste Baiano. Nessa direção, Ferreira & Carvalho (2005), em trabalho com calagem e adubação de algodão, em solos da Bahia e de Goiás, também observaram dispersão de argila ocasionada pela calagem.

Quanto ao uso do gesso, Maria et al. (1993) constataram maiores perdas de Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ em solo de textura média do que em solo argiloso. Ramos et al. (2006), ao estudar o efeito de corretivos e condicionadores de solo sobre Neossolo Quartzarênico, verificaram que o gesso aumenta a disponibilidade de cálcio em todas as profundidades.

Quanto ao manejo da adubação fosfatada, deve-se destacar a baixa adsorção do P em solos arenosos (Novais et al., 2007). Isso representa uma vantagem, em comparação a solos mais argilosos, ao se considerar a limitação deste nutriente nos solos tropicais e intemperizados. Nesse sentido, Bedin et al. (2003) avaliaram a produção de soja com diferentes fertilizantes fosfatados, em diferentes texturas de solo. De acordo com os autores, o Neossolo Quartzarênico e o Latossolo Vermelho-Amarelo de textura média apresentaram maiores valores de fosfato na solução do solo que o Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso. Além disso, o aumento no fator capacidade de P no solo, na sequência Neossolo Quartzarênico < Latossolo Vermelho-Amarelo de textura média < Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso, restringiu a absorção e contribuiu para maior eficiência de utilização do nutriente, o que nivelou os efeitos das diferentes fontes de P avaliadas, sobre o crescimento e a produção da soja.

As perdas de nutrientes em solos leves, especialmente as de N e K, podem contaminar águas subterrâneas, como observado em colunas de Latossolos de textura média (Donagemma et al., 2008; Werle et al., 2008), e em campo, em Neossolo Regolítico (Galvão et al., 2008). Desse modo, esses nutrientes devem ser manejados com cautela, com uso de boas práticas conservacionistas, como cobertura do solo e rotação de culturas.

A movimentação desses nutrientes no solo é destacada no Oeste Baiano, onde há uso intenso de fertilizantes potássicos. Nesse ambiente, é comum encontrar teores de potássio disponível acima de 50 mg dm^-3, em profundidades superiores a 1,8 m, na qual há pouca chance de recuperação pelas culturas nos sistemas de produção predominantes na região. Em estudo de longo prazo, realizado entre 2006-2013 (Toniêto et al., 2010; Polidoro & Teixeira, 2013), em sistema de produção com soja/milho em rotação, avaliou-se a aplicação da dose de potássio recomendada em superfície - isto é, a lanço, antecipada ou não ao plantio - em substituição à aplicação da dose no sulco de plantio. Constatou-se que a forma de aplicação de KCl nas lavouras de grãos poderia ser alterada para a aplicação a lanço de toda a dose, antes do plantio. Com esse manejo, a eficiência agronômica e econômica de KCl foi aumentada de forma significativa, principalmente para a cultura do milho. Esse trabalho mostrou, ainda, que a lixiviação de K foi praticamente nula, pois os teores na camada de 0,40-0,60 m foram praticamente iguais ao do tratamento controle, sem aplicação de potássio. Assim, ao contrário de outros trabalhos na literatura, que recomendam a aplicação parcelada de K, esse trabalho demonstrou que a aplicação da dose total do nutriente pode ser feita já no plantio, sem que ocorram perdas significativas por lixiviação. Ressalta-se, ainda, que as chuvas na região são mal distribuídas e que seu volume é menor do que o característico para o Cerrado, o que diminui o potencial de lixiviação.

Desafios para a caracterização, para avaliação do potencial agrícola e para o manejo de solos leves

Embora o comportamento dos solos leves seja bastante homogêneo, quanto à susceptibilidade à degradação e à produtividade agrícola, há carência de informações sobre os critérios que possam distinguir seus atributos físico-hídricos e químicos. Entre os principais desafios, estão:

1. A carência de critérios para uma classificação mais pormenorizada desses solos pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, tais como: dinâmica da matéria orgânica, teor e mineralogia da fração argila, teores de areia grossa e de areia total em relação ao de areia fina, diâmetro médio da fração areia, capacidade de retenção de água e, consequentemente, capacidade de água disponível para as plantas.

2. O estabelecimento de pesquisas sobre o manejo da fertilidade, a aplicação e a dosagem de calagem, gesso e fertilizantes, bem como a adoção de programas apoiados nesses estudos, ao se considerar a cultura e as variações de solo e clima.

3. A implantação de sistemas de produção que consistem em novos arranjos e combinações de espécies, que devem ser testados e incentivados em razão dos benefícios relacionados à produtividade e à melhoria na qualidade do solo.

4. O incentivo de programas de transferência e tecnologia de uso e manejo de solos leves, que incluam: plantios mistos com leguminosas arbóreas em detrimento ao monocultivo de espécies florestais; culturas de cobertura para grãos e fibras e na reforma de canaviais; sucessão de gramíneas e leguminosas forrageiras integradas à produção de grãos, como na safrinha de boi, na integração lavoura-pecuária e na integração lavoura-pecuária-floresta; utilização de gramíneas forrageiras, em especial de braquiárias, em rotação com ou em sucessão a lavouras de grãos e fibras.

5. O desenvolvimento de materiais genéticos mais tolerantes ao estresse hídrico e a temperaturas elevadas, como estratégia para o uso agrícola desses solos em um quadro de mudança climática global.

6. O desenvolvimento de materiais genéticos que apresentem baixa demanda hídrica e nutricional, assim como alta resistência a pragas e doenças, para propiciar baixos inputs em água, fertilizantes e agrotóxicos, o que evitaria a contaminação de recursos hídricos superficiais e subsuperficiais.

7. O estudo de práticas mecânicas e vegetativas de melhoria da qualidade do solo e controle da erosão, em face à intensificação do uso de equipamentos pesados e da ocorrência de chuvas concentradas, que podem acelerar o processo de degradação desses solos.

Agradecimentos

À Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa, projetos no. 05.13.25.009.00.00, 02.11.99. 007.00.00) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, no. 478003/2013-7), pelo apoio financeiro.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Set 2016

Histórico

• Recebido
  08 Set 2015
• Aceito
  15 Jun 2016