Um aumento entre 25% e 70% acima dos níveis atuais de produção pode ser suficiente para atender à demanda da safra 2050 (Hunter et al., 2017).

Ao mesmo tempo, as perdas de nutrientes e as emissões de gases de efeito estufa da agricultura devem cair drasticamente pela adoção de sistemas conservacionistas, a fim de restaurar e manter o funcionamento do ecossistema.

Prevê-se que a demanda por alimentos aumente, enquanto os impactos ambientais devem despencar. Os pedidos para duplicar a produção agrícola a partir de uma linha de base recente implicam taxas de crescimento fora do intervalo das projeções empíricas.

Projeções de produção de grãos no mundo

O trabalho da OECD-FAO (2019) projeta uma produção mundial da ordem de 1,311 bilhão de toneladas de milho para a safra 2027/28. Deste total, cerca de 60,0% devem ser destinados à alimentação animal, 13,4% ao consumo humano e 15,5% à produção de biocombustíveis.

Os maiores incrementos serão representados pelos 5 países:

1. China (+47 milhões de toneladas);
2. Estados Unidos (+31 milhões de toneladas);
3. Brasil (+25 milhões de toneladas);
4. Argentina (+17 milhões de toneladas);
5. Ucrânia (+6 milhões de toneladas).

O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos projeta exportações totais de milho da ordem de 188,8 milhões de toneladas em 2027/28. Esse volume deverá ser suprido principalmente pelos Estados Unidos, 29,6%. No entanto, a ordem aqui muda um pouco, pois é seguido por:

• Brasil, 23,7%;
• Ucrânia, 16,2%;
• Argentina, 17,2%.

Em volume, as exportações brasileiras previstas pelo USDA são de 44,8 milhões de toneladas. Os maiores importadores, em um total de 84,0 milhões de toneladas, serão:

1. México;
2. Japão;
3. União Europeia;
4. Irã;
5. Egito.

Segundo o USDA (2018), o comércio internacional de commodities agrícolas, tais como o milho, soja, e farelo de soja, é impulsionado pela demanda crescente de rações para a produção de frangos e suínos. O consumo internacional de carnes continuará a crescer ao longo do período das projeções.

Futuro brasileiro para produção de grãos

Saber as projeções para o agronegócio brasileiro é importante para identificar a direção que o mercado está tomando.

Esse tipo de conhecimento possibilita saber quais as tendências de preços, entre outros pontos importantes.

Podemos observar que haverá aumentos significativos nas safras de grãos:

1. De 271,2 milhões de toneladas na safra 2021/22 para 302 milhões de toneladas na safra 2027/28.
2. A área plantada sairá dos atuais 67,74 milhões de hectares para 71 milhões de hectares em 2027/28.

Percebe-se que o ganho com o agronegócio não será devido somente à expansão de área, mas sim ao ganho com produtividade.

Atualmente, no Brasil, cerca de 850 mil toneladas de milho estão sendo usadas para etanol. A capacidade industrial atual é para uso de 1,95 milhão de toneladas e, até o final de 2019, essa capacidade deverá crescer para 4,8 milhões de toneladas.

Sistema de produção de grãos nas regiões do Brasil

O Brasil é um dos maiores produtores de alimento do mundo, com potencial para ser o maior produtor mundial. Isso se deve, em partes, porque dispomos de vários recursos, principalmente climáticos, que favorecem a vasta produção de alimentos.

Além do clima, o Brasil apresenta quantidade de água considerável e potencial de mais áreas agricultáveis, utilizamos apenas 7,8% dessas áreas, com 25,6% de área preservada nos imóveis rurais.

Há também mais investimentos em tecnologia, o que difere positivamente nos valores de produção alcançados, desta forma, o agronegócio vem sendo impulsionado a produzir de maneira eficiente e consciente.

Uso e ocupação de terras no Brasil. – Fonte: Embrapa, (2019).

Rotação de culturas

A rotação de culturas favorece a manutenção da fertilidade do solo, quebra o ciclo de pragas, doenças e plantas daninhas, proporcionando maior rentabilidade ao produtor pela diversificação do cultivo.

Práticas de rotação de culturas devem envolver, preferencialmente, diversidade de espécies (gramíneas e leguminosas) e de arquitetura radicular (fasciculada e pivotante), contribuindo para a ciclagem de nutrientes.

Sistema de plantio direto

O sistema de plantio direto (SPD) apresenta como pilares fundamentais para a produção sustentável, a construção da fertilidade do solo, antes da sua adoção, e a rotação/sucessão de culturas.

O cultivo de uma safra sempre ocorre sobre os restos culturais de uma lavoura anterior. A palha na superfície do solo, além de ser reserva de nutrientes, auxilia na:

• Manutenção da umidade;
• Aeração;
• Temperatura;
• Atividade macro e microbiológica do solo.

Atualmente, estima-se que existam no Brasil cerca de 33 milhões de hectares sob SPD.

Com as práticas de rotação e sucessão de culturas e o não revolvimento do solo por implementos agrícolas, ocorre aumento da macroporosidade nos solos. Esse fato está relacionado com a diversificação de formas de exploração exercida pelas raízes das plantas no perfil dos solos.

Como adotar o sistema de plantio direto?

Para adoção do SPD, é necessário um bom cultivo convencional antes da sua implantação, preconizando-se a correção da acidez pela aplicação e incorporação do calcário aplicado em profundidade no solo.

Como o calcário apresenta baixa mobilidade no perfil do solo, associado a uma solubilidade limitada, antes da adoção do SPD, torna-se necessário uma adequada correção da acidez até as profundidades de 30 a 40 cm.

Caso a correção não seja adequada, haverá limitação do desenvolvimento das raízes das plantas, reduzindo a absorção de água e nutrientes. A utilização desta prática, juntamente com a de gessagem, vem sendo uma alternativa para elevar os teores de nutrientes no perfil do solo.

Após a adoção do SPD em solos que necessitam da correção da acidez, é realizada a aplicação de calcário e/ou gesso na superfície, sem incorporação.

A calagem superficial não apresenta efeito rápido na correção da acidez no perfil do solo, entretanto, ao longo dos anos pode-se corrigir a acidez no perfil do solo. Sua associação com o gesso contribui como um carreador de nutrientes no perfil do solo.

A liberação de ácidos orgânicos de baixa massa molecular na superfície do solo, é um dos principais mecanismos da correção da acidez do solo com aplicação de calcário em superfície no SPD.

Nos solos sob SPD de longa duração, com rotação de culturas e plantas de cobertura há maior produção da palhada. Isso favorece e fortalece:

• O tamponamento;
• A resiliência dos solos;
• Estabilidade nos solos de fertilidade construída;
• Funcionamento do sistema.

Apesar da dificuldade de elevar os teores de matéria orgânica (MO) nas regiões tropicais, a manutenção ou acréscimo aumenta a capacidade de reserva e suprimento de nutrientes pelo solo. Isso é, vinculado a níveis mais elevados de fertilidade do solo, biomassa microbiana e produtividade de grãos.

A adoção do SPD promove um sistema mais tamponado pela MO, reduzindo a ação de processos erosivos pela proteção da palhada, minimizando a perda de nutrientes pela erosão, adsorção ou lixiviação.

Esse sistema favorece também, segundo Resende et. al (2016), a recirculação de nutrientes, pela ciclagem e estabilidade do sistema, proporcionando maior eficiência do:

• Uso da água;
• Redução de custos;
• Estabilidade produtiva e econômica;
• Melhoria das condições de vida do produtor.

Principais sistemas de sucessão de culturas

Nas figuras a seguir, estão apresentados alguns dos principais sistemas de rotação/sucessão de culturas utilizados nas principais regiões produtoras de grãos do Brasil.

Sistema de rotação/sucessão de culturas no Centro Oeste (MT, MS, GO). 

Sistema de rotação/sucessão de culturas no Sul (RS, SC, PR). 

Sistema de rotação/sucessão de culturas no Sudeste (SP, MG). 

Sistema de rotação/sucessão de culturas no Norte/Nordeste (BA, TO, MA, PI, PA, AL e SE).

Uma opção de rotação de cultura que tem ganhado cada vez mais adeptos pelos múltiplos benefícios, é o consórcio milho-braquiária.

Por meio desta técnica é possível aproveitar o excedente hídrico do outono/inverno, em que se cultiva milho segunda safra para, ao mesmo tempo, cultivar a braquiária para formação de resíduos ao SPD.

No caso de propriedades sob o sistema de integração lavoura-pecuária (ILP), a braquiária serve como planta forrageira, justamente no período de maior escassez das pastagens.

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As plantas de cobertura propiciam uma melhoria na resposta das culturas, principalmente em anos de estresses ambientais, ocasionados pelas mudanças climáticas. A diversidade das plantas de cobertura é essencial para um sistema produtivo e para a manutenção da saúde do solo.

Importância dos resíduos orgânicos na proteção do solo

O aporte de resíduos orgânicos é fundamental para a cobertura do solo, no intuito de protegê-lo do impacto das gotas de chuva e da erosão, corroborando para uma boa qualidade estrutural, não somente pela adição de matéria orgânica proveniente da rotação de culturas, mas também pelo fornecimento de substrato orgânico como fonte de energia para as populações de microrganismos do solo, que agem na produção do carbono da biomassa microbiana, atuando como agente de estabilização dos agregados do solo, contribuindo com o sequestro de carbono, ciclagem e dinâmica de nutrientes.

Há uma gama de plantas de coberturas utilizadas nos trópicos e subtrópicos, ligadas a serviços de ecossistêmicos, aplicados em sistemas de cultivos anuais ou perenes. Sua adoção depende exclusivamente das diferenças climáticas regionais e pela adoção, ou não, do sistema de plantio direto.

O preparo do solo e as culturas utilizadas, possuem efeito preponderante sobre a estrutura do solo e, consequentemente, os fluxos de água e ar. A degradação do solo pode ser considerada uma das ameaças mais graves para o ecossistema, pois compromete a função do solo pelas mais diferentes causas, seja por erosão, compactação, redução nos estoques de carbono do solo e perda de matéria orgânica e nutrientes, acarretando menores produtividades.

O que é Sistema de Plantio Direto?

O Sistema de Plantio Direto (SPD) é um componente chave para o manejo sustentável do solo, sendo definido pela aplicação de três princípios:

1. Não revolvimento ou menor distúrbio mecânico do solo;
2. Cobertura do solo pela palhada;
3. Diversificação das espécies de cultivo (rotação de culturas, sucessão de culturas e consórcio de culturas).

No Brasil, estima-se que tenha uma área de aproximadamente 35 milhões de hectares de lavouras de grãos sob sistema de plantio direto.

Os principais fatores para a adoção generalizada do SPD são:

• Redução nos custos de produção e economia de tempo;
• Flexibilidade técnica na semeadura, aplicação de corretivos, fertilizantes e controle de plantas daninhas;
• Produtividade igual ou maior e mais estabilidade ao longo do tempo;
• Maior proteção do solo contra erosão hídrica e eólica;
• Maior eficiência na absorção de nutrientes pela planta;
• Redução de custos e redução dos problemas de controle de pragas e doenças;
• Maior eficiência no armazenamento e captação de água pelas plantas.

A rotação de culturas é definida como a alternância ordenada de diferentes culturas, em um determinado ciclo, na mesma área e na mesma estação do ano. A sucessão de culturas consiste no ordenamento de duas culturas na mesma área agrícola por tempo indeterminado, cada uma cultivada em uma estação do ano.

Sendo assim, modelos de sistemas de produção envolvendo a rotação de culturas se tornam mais complexos, envolvendo maior diversificação de espécies vegetais em comparação à sucessão de culturas.

Para dimensionamento do sistema de produção que apresente resiliência, a adoção de estratégias para diversificação de espécies vegetais que envolvam rotação, sucessão e consórcio de culturas, se torna fator fundamental.

A implantação de um sistema de produção diversificado deve garantir não causar transtornos operacionais ou econômicos, tendo em vista que a diversificação de culturas aumenta o grau de complexidade das tarefas a serem executadas.

Sendo assim, para um modelo de produção envolvendo a primeira e segunda safra para regiões com clima subtropical e tropical, estão como exemplo na figura a seguir.

Distribuição temporal de espécies vegetais em um exemplo de modelo de sistema de produção para regiões brasileiras.

Dentre as plantas de cobertura utilizadas para estimular a produção de cobertura morta, as leguminosas são as mais requeridas, pois apresentam a capacidade de fixar biologicamente o nitrogênio e disponibilizá-lo para a cultura sucessora.

As leguminosas com potencial de utilização para adubação verde, se destacam:

• A crotalária (Crotalaria juncea);
• O guandu-anão (Cajanus cajan);
• O feijão-de-porco (Canavalia ensiformis);
• A mucuna-preta (Mucuna aterrima).

As gramíneas apresentam alto grau de rusticidade, elevado acúmulo de matéria verde, atuam como reguladoras da temperatura e umidade do solo e diminuem os riscos de erosão pela alta relação C/N e menor velocidade de decomposição da biomassa vegetal.

Quais opções de plantas de cobertura para SPD?

1. Braquiárias (Urocloa brizantha, U. decubens, U. ruziziensis)

Época de semeadura

• U. brizantha – outubro a fevereiro;
• U. decumbens – outubro a fevereiro;
• U. ruziziensis – novembro a fevereiro.

Semeadura

• U. brizantha – 320 PVC em linha, 520 PVC à lanço;
• U. decumbens – 300 PVC em linha, 600 PVC à lanço;
• U. ruziziensis – 350 PVC em linha, 550 PVC à lanço.

*PVC, ponto de valor cultural; Quantidade mínima de sementes = PVC / %VC, onde %VC = valor cultural

Ciclo até o florescimento

Época de florescimento dependerá da cultivar selecionada e, para alguns casos, também do fotoperíodo.

• U. brizantha – 70 a 180 DAS*;
• U. decumbens – 70 a 120 DAS;
• U. ruziziensis – 40 a 50 DAS.

*DAS = dias após a semeadura

Hábito de crescimento

• U. brizantha – touceiras eretas;
• U. decumbens – touceiras decumbentes;
• U. ruziziensis – touceiras semieretas.

Produção de biomassa

U. brizantha:

• Biomassa: 12 a 27 t/ha/ano;
• Massa seca: 8 a 20 t/ha/ano.

U. decumbens:

• Biomassa: 20 a 30 t/ha/ano;
• Massa seca: 12 a 15 t/ha/ano.

U. ruziziensis:

• Biomassa: 20 a 40 t/ha/ano;
• Massa seca: 12 a 16 t/ha/ano.

2. Crotalárias (Crotalaria breviflora; C. juncea; C. ochroleuca; C. spectabilis)

Época de semeadura

• C. breviflora: Outubro a novembro – Recomendado; Dezembro a janeiro – Algumas restrições.
• C. juncea: Antecipado: Setembro; Recomendado: Outubro a Novembro; Segunda safra – tardio: Dezembro a Março.
• C. ochroleuca: Outubro a novembro – Recomendado; Dezembro a março – Tardia.
• C. spectabilis: Época ideal: Outubro a Novembro; Segunda safra – tardia: Dezembro a fevereiro.

Semeadura

C. breviflora;

• Linha: Espaçamento de 0,5 m entre linhas, totalizando 12 kg/ha. De 2 a 3 cm de profundidade;
• Lanço: 25 kg/ha de sementes e cobertas com solo após o lanço.

C. juncea

• Linha: 25 a 40 sementes/m, totalizando, 25 a 40 kg/ha. Com espaçamento de 0,25 a 0,50 cm entre linhas;
• Lanço: 20% de sementes a mais e cobertas com solo após o lanço.

C. ochroleuca

• Linha: Espaçamento de 0,5 m entre linhas, 10 kg/ha, profundidade de 2 a 3 cm;
• Lanço: 12 kg/ha de sementes e cobertas com solo após o lanço.

C. spectabilis

• Linha: 30 sementes/m, totalizando 12 a 15 kg/ha. Com espaçamento de 0,40 a 0,50 cm entre linhas;
• Lanço: 20% de sementes a mais e cobertas com solo após o lanço;

Ciclo até o florescimento

• C. breviflora: Florescimento ocorre de 90 a 100 dias após o plantio.
• C. juncea: Florescimento ocorre de 70 a 130 dias após o plantio.
• C. ochroleuca: Florescimento ocorre de 120 a 135 dias após a semeadura.
• C. spectabilis: Florescimento ocorre de 110 a 140 dias após o plantio;

Produção de biomassa

• C. breviflora: Biomassa: 15-20 t/ha; Massa seca: 3-5 t/ha.
• C. juncea: Biomassa: 35-60 t/ha; Massa seca: 10 – 15 t/ha.
• C. ochroleuca: Biomassa: 20-30 t/ha; Massa seca: 7-10 t/ha.
• C. spectabilis: Biomassa: 20-30 t/ha; Massa seca: 4 – 6 t/ha.

3. Girassol (Helianthus annuus)

Época de semeadura

• Sul e Centro Sul: Setembro a janeiro;
• Safrinha – Centro do Brasil: Janeiro a março.

Semeadura

• 3-20 kg/ha (época ideal);

Ciclo até o florescimento

• 60 – 80 dias após a semeadura;

Produção de biomassa

• 40 – 70 t/ha; Massa seca: 7 – 15 t/ha.

4. Milheto (Pennisetum glaucum)

Época de semeadura

• Antecipado: Setembro;
• Época ideal: Outubro à novembro;
• Segunda safra – tardio: Dezembro a maio;

Produção de forragem

• 15 a 20 kg/ha, 17 a 34 cm de espaçamento entre linhas; Cobertura do solo: 15 – 40 kg/ha e 15 cm de espaçamento entre linhas; Reforma de pasto á lanço: 20 a 25 kg/ha;

Ciclo até o florescimento

• 45 – 50 dias;

Produção de biomassa

• 50 – 60 t/ha; Massa seca: 8 – 15 t/ha.

5. Painço (Panicum miliaceum)

Época ideal de semeadura

• Setembro a dezembro;
• Safrinha: Janeiro até a primeira quinzena de março.

Semeadura

• 12 a 15 kg/ha

Ciclo até o florescimento

• Ocorre cerca de 40-45 dias após à semeadura.

Produção de biomassa

• 6 a 12 t/ha

6. Trigo mourisco (Fagopyrum esculentum)

Época ideal de semeadura

• Outubro a dezembro;
• Com restrições: Janeiro a Março.

Semeadura

• 60-65 kg/ha;
• A lanço: 70-80 kg/ha.

Ciclo até o florescimento

• 35 a 50 dias;

Produção de biomassa

• 15 a 28 t/ha; Massa seca: 3 a 6 t/ha.

7. Aveia (Avena sativa; Avena strigosa)

Época de semeadura

• A. sativa: Março a julho.
• A. strigosa: Março a julho.

Semeadura

• A. sativa: 50 a 60 kg/ha.
• A. strigosa: 60 a 90 kg/ha.

Ciclo até o florescimento

• A. sativa: 80 a 110 dias.
• A. strigosa: 80 a 110 dias.

Produção de biomassa

• A. sativa: Biomassa: 30 a 50 t/ha; Massa seca: 7 a 15 t/ha.
• A. strigosa: Biomassa: 30 a 60 t/ha; Massa seca: 5 a 10 t/ha.

8. Canola (Brassica napus)

Época de semeadura

• Março a junho;

Semeadura

• 3 a 4 kg/ha de sementes;

Ciclo até o florescimento

• 50 a 70 dias;

Produção de biomassa

• 20 a 30 t/ha; Massa seca: 2 a 3 t/ha.

9. Centeio (Secale cereale)

Época de semeadura

• Março a Julho

Semeadura

• 40 a 60 kg/ha

Ciclo até o florescimento

• 60 a 90 dias

Produção de biomassa

• 20 a 30 t/ha; massa seca: 4 a 10 t/ha

10. Cevada (Hordeum vulgare)

Época de semeadura

• Março a maio;

Semeadura

• 100 a 150 kg/ha;

Ciclo até o florescimento

• 80 a 90 dias;

Produção de biomassa

• 3 a 5 t/ha de massa seca.

11. Triticale (X Triticosecale)

Época de semeadura

• Março a maio;

Semeadura

• 80 a 120 kg de sementes/ha;

Ciclo até o florescimento

• 70 a 85 dias;

Produção de biomassa

• 9 a 10 t/ha; Massa seca 4 a 7 t/ha.

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Para garantir um solo produtivo e adequado ao plantio, é essencial identificar seus componentes por meio de uma análise de solo. Esse procedimento permite avaliar as condições químicas, físicas e biológicas do solo, auxiliando na adoção das melhores práticas para preservá-lo e potencializar sua capacidade produtiva.

Sistema de plantio direto e sua influência no ambiente físico do solo

Uma das práticas que mais se difundiram para preservar o ambiente físico do solo e fornecer benefícios às culturas é o sistema de plantio direto (SPD). Ele é definido por três princípios:

1. Ausência de revolvimento ou mínimo distúrbio mecânico do solo;
2. Cobertura do solo pela palhada;
3. Diversificação das espécies de cultivo.

Fatores para adoção do sistema de plantio direto

No Brasil, estima-se que mais de 33 milhões de hectares estejam sob SPD. Os principais fatores que impulsionam sua adoção são:

• Redução nos custos de produção e economia de tempo;
• Flexibilidade na aplicação de corretivos, fertilizantes e controle de plantas daninhas;
• Produtividade igual ou maior e mais estável ao longo do tempo;
• Proteção do ambiente físico do solo contra erosão hídrica e eólica;
• Maior eficiência na absorção de nutrientes pelas plantas;
• Redução de custos e menor incidência de pragas e doenças;
• Melhor armazenamento e captação de água pelas plantas.

Principais ameaças ao ambiente físico do solo

A forma como o solo é preparado, o tráfego de máquinas e as culturas utilizadas impactam diretamente a estrutura do solo.

Entre as ameaças mais graves ao ambiente físico do solo, destacam-se:

• Erosão;
• Compactação;
• Redução dos estoques de carbono no solo;
• Perda de matéria orgânica e nutrientes.

A adoção de boas práticas agrícolas, como o SPD e a rotação de culturas, pode minimizar esses impactos negativos.

Sistemas de produção diversificados e o ambiente físico do solo

A diversificação de culturas é essencial para a manutenção do ambiente físico do solo. Entre os principais sistemas de produção, destacam-se:

• Rotação de culturas: alternância ordenada de diferentes culturas na mesma área e na mesma estação do ano.
• Sucessão de culturas: ordenamento de duas culturas na mesma área por tempo determinado, cada uma cultivada em uma estação do ano.

A diversificação reduz impactos negativos no solo e melhora a estrutura física, química e biológica, tornando-o mais produtivo ao longo do tempo.

Para um modelo de produção envolvendo a primeira e segunda safra para regiões do Sul, Sudeste, Centro-oeste, Norte e Nordeste, trouxemos, nas imagens a seguir, exemplos que ilustram algumas opções para diversificação do sistema de produção nesses locais:

Utilização de plantas de cobertura no ambiente físico do solo

O cultivo de plantas de cobertura melhora a fertilidade e estrutura do ambiente físico do solo. Essas plantas promovem a absorção de nutrientes em camadas profundas e os acumulam na parte aérea, beneficiando culturas sucessoras após a decomposição da palhada.

As principais plantas de cobertura incluem:

• Leguminosas: fixam biologicamente o nitrogênio e o disponibilizam para as culturas sucessoras.
• Gramíneas: possuem alta rusticidade, acumulam matéria verde e regulam temperatura e umidade do solo.

Os adubos verdes são essenciais para promover a ciclagem de nutrientes e melhorar a estrutura do ambiente físico do solo, reduzindo riscos de erosão e lixiviação de nutrientes.

Visita técnica para análise da plantação de feijão sobre palhada de milho no Sul de Minas Gerais – Fonte: Sandy Azevedo

O impacto do preparo do solo na sua estrutura

O preparo do solo está diretamente relacionado ao nível de compactação. Seu objetivo é criar condições favoráveis para o estabelecimento e desenvolvimento das culturas, reduzindo impactos negativos no ambiente físico do solo.

Com o avanço da tecnologia, os equipamentos agrícolas ficaram mais pesados, aumentando o risco de compactação. A título de exemplo, o peso médio dos tratores aumentou de 4 ton/ha na década de 1940 para 20 a 45 ton/ha na década de 2000.

Trator da McCorneck dos anos 50 e da Case IH modelo 2018.

A compactação afeta diretamente:

• Porosidade do solo;
• Capacidade de retenção de água e ar;
• Condutividade térmica do solo.

A adoção de práticas como o SPD e o uso de plantas de cobertura ajuda a minimizar os efeitos da compactação e melhora o equilíbrio do ambiente físico do solo.

Tráfego controlado de máquinas agrícolas

O tráfego desorganizado de máquinas é uma das principais causas da compactação do solo. O tráfego controlado é uma prática essencial para proteger a estrutura do ambiente físico do solo e minimizar impactos negativos.

Benefícios do tráfego controlado:

• Redução da compactação superficial (0-0,06 cm);
• Maior produtividade de milho e soja no verão;
• Aumento da macroporosidade do solo, favorecendo o armazenamento de água.

O uso de escarificadores e subsoladores pode ser uma solução para áreas já compactadas, permitindo a adoção do SPD sem comprometer a produção agrícola.

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Apesar da pecuária ter um impacto maior, a agricultura também tem sua parcela, com o desmatamento de áreas para o plantio, uso exagerado de agrotóxicos e a mudança nos solos.

Novas análises têm sido feitas, em busca de dados que quantifique, qualifique e mostre resultados concretos sobre ecossistemas.

Não apenas para monitorar a sustentabilidade, mas também para entender mais sobre a qualidade do solo, o uso de análises por meio de bioindicadores têm se tornado uma boa opção para produtores.

O que são bioindicadores e qualidade do solo?

De forma generalizada, bioindicadores são resultados de análises ambientais sobre seres vivos de qualquer natureza. Já o termo ‘qualidade do solo’ surgiu por volta dos anos 90, ou seja, é relativamente novo.

Em 1994, os pesquisadores Doran e Pakin definiram que um solo de qualidade é aquele com capacidade de funcionar dentro de um limite de ecossistema que:

• Sustente a produtividade biológica;
• Mantenha a qualidade do ar e da água;
• E promova a saúde da humanidade, das plantas e dos animais.

A qualidade do solo, porém, pode ser divergente devido à complexidade. Um único grama de solo contém 1 bilhão de bactérias, 1 milhão de actinomicetos e 100 mil fungos!

Assim, é fato dizermos que as atividades metabólicas geradas por esses seres é grande demais. Além de que, os microrganismos atuam de forma direta em todo o sistema do solo, como: ciclagem do nutriente, formação da matéria orgânica (MO) e demais processos.

Tudo isso demonstra o quanto é importante avaliar de forma mais criteriosa o solo, o que inclui os bioindicadores.

Fatores que influenciam na qualidade do solo e que estão correlacionados – Fonte: Mendes et. al (2015)

Bioindicadores do solo sob a perspectiva brasileira

No Brasil, a percepção da necessidade da inclusão dos bioindicadores nas avaliações de rotina do solo coincidiu com adoção de sistemas conservacionistas de manejo, como:

• Sistema de Plantio Direto (SPD),
• Integração lavoura-pecuária (ILP);
• Integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF).

Do ponto de vista de microbiologia do solo, a comparação entre áreas agrícolas com revolvimento do solo e sob SPD é uma das mais emblemáticas e mais estudadas.

Em áreas com revolvimento do solo e sob SPD, a ecologia do ambiente solo-planta é bem distinta, pois envolve a destruição frequente e a preservação das relações construídas no solo com o tempo de cultivo nesses sistemas.

Isso se deve, principalmente, às diferenças no grau e intensidade de revolvimento do solo, no manejo da palha e da diversidade biológica (rotação de culturas) desses sistemas.

No SPD, a camada arável deixa de existir dando origem a uma camada superficial enriquecida com resíduos.

Plantio de feijão sobre a palhada (SPD) – Fonte: Sandy Azevedo

Interpretação e mensuração dos bioindicadores

Diferentemente do que ocorre com os indicadores químicos de fertilidade, cujos níveis (baixo, médio, adequado e alto) já estão bem definidos para cada elemento e tipo de solo (sempre levando em consideração características como: textura, teor de MOS, etc.), até pouco tempo era difícil simplesmente medir e interpretar bioindicadores, independentemente de um controle ou referencial de comparação.

Nas tabelas de recomendação de nutrientes, pela comparação dos valores obtidos na análise de uma amostra de solo com aqueles das faixas de teores estabelecidos experimentalmente, atribui-se o grau de fertilidade.

Posteriormente, para cada cultura e tipo de solo, define-se a quantidade de nutrientes ou de corretivos a ser aplicada.

Classes de interpretação de bioindicadores para Latossolos Vermelhos argilosos de cerrado, sob cultivos anuais, na camada de 0 cm a 10 cm.

Valores da C da biomassa microbiana (CBM) expressos em mg de C/kg de solo; valores de atividade de β-Glicosidase, fosfatase ácida e arilsulfatase expressos em mg de p-nitrofenol/kg de solo/h. Fonte: Mendes et al. (2018).

O objetivo das tabelas de interpretação dos bioindicadores é o de auxiliar com relação à tomada de decisões sobre diferentes sistemas de manejo e/ou práticas de uso da terra e de seus impactos na qualidade do solo.

Bioanálise do solo

A coleta de solo pode ser efetuada no fim do período chuvoso, após a colheita das culturas, coincidindo com a amostragem para química de solo (quando o solo ainda apresenta alguma umidade, o que facilita a amostragem).

Um aspecto muito importante é que a camada diagnóstica para a bioanálise de solo é a profundidade de 0 cm a 10 cm.

A atividade enzimática total de um solo é o somatório da atividade enzimática dos organismos vivos:

• Plantas;
• Microrganismos;
• Animais.

E as enzimas abiônticas também entram nesse somatório, como as enzimas associadas à fração não viva, que se acumulam no solo protegidas da ação de proteases por meio de sua adsorção em partículas de argila e na matéria orgânica.

Por isso, as enzimas arilsulfatase e β-glicosidase, tendem a se comportar de modo mais semelhante a MOS, constituindo-se em verdadeiras impressões digitais dos sistemas de manejo aos quais o solo foi submetido, permitindo, dessa forma, acessar a “memória do solo”.

Influências diretas e indiretas

Ao contrário dos indicadores químicos de fertilidade, o componente biológico do solo é fortemente influenciado por fatores climáticos, tais como a umidade do solo e temperatura, gerando padrões de variação temporal.

Atributos biológicos que variam muito em períodos curtos tornam a calibração e interpretação mais difícil.

Por esta razão, um desvio padrão pequeno e baixas variações ao longo do tempo são alguns dos requisitos necessários para o uso dos parâmetros microbiológicos no monitoramento da qualidade do solo.

O uso da bioanálise de solo, como parte do conjunto de métricas, para avaliar a qualidade/saúde do solo, será fundamental para separar os sistemas com diferentes “condições” de sustentabilidade e para reforçar o papel da agricultura como importante prestadora de serviços ambientais.

Importância dos bioindicadores

A base de dados sobre a biologia completa do solo é escassa de informações. Havendo uma maior dificuldade em interpretar os bioindicadores presentes, além do mais, não há ainda uma padronização.

Todo estudo científico para “provar ou não” um dado, precisa ser quantificado e padronizado. No caso dos bioindicadores há diversos modelos propostos por pesquisadores, mas carece de padrão, o que abre brecha para interpretações e necessidade de mais investimento em pesquisas.

Alguns parâmetros são os mais comumente adotados nessa classificação, como:

• A avaliação da fauna que compõe esse solo;
• Avaliação da biomassa;
• Diversidade microbiana presente;
• Diversidade e composição de plantas e raízes desse solo.

Ainda assim há a expressiva necessidade de padronizar essas análises para ser ainda mais fiel aos valores obtidos e, com isso, determinar a qualidade ou não do solo.

Ainda na pesquisa de Mendes (et. al, 2015), ela defende que é preciso determinar parâmetros-chave que sejam reconhecidos e sirvam de referência a todos os estudos posteriores. Ela enumera os listados abaixo:

1. Que sejam simples para a determinação analítica: afinal, é preciso saber interpretar essa análise.
2. Ligados à ciclagem da matéria orgânica do solo: Já vimos o quão significativa é essa fração no solo.
3. Que não sejam influenciados pela adução: O objetivo é a avaliação do solo e não dos fertilizantes e demais mudanças em seus componentes.

Por fim, que não estejam na lista de controle do Exército.

O futuro dos bioindicadores nas análises do solo

A necessidade de inclusão dos bioindicadores nas análises está cada vez mais evidente. Num futuro próximo, esse tipo de análise poderá predizer aos produtores que utilizem sistemas de conservação, se seu solo está de fato tendo resultados sustentáveis.

Outro ponto que pode ajudar nisso, seriam as certificações que valorizam diversos produtores. Tendo os bioindicadores padronizados, é possível estipular metas para certificar propriedades que estejam dentro dos parâmetros ambientais e sustentáveis.

Você pôde notar que no futuro agrícola usaremos e muito as análises com os bioindicadores. Isso se mostra ainda mais importante em culturas anuais, como soja, milho, feijão e demais cereais.

Estar atento às novas demandas de mercado é o que pode diferenciar as fazendas de sucesso.

A fertilidade do solo implica não apenas na aplicação de adubos, mas do conhecimento básico do solo presente nas lavouras.

É possível produzir muito com um perfil de solo equilibrado e com plantas nutricionalmente desenvolvidas. Aliás, em termos de custos com a produção, os fertilizantes ficam em 2º lugar, tamanha a importância de entender bem essa etapa.

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Uma forma de suprir a demanda de oxigênio para as raízes é por meio de práticas de escarificação e subsolagem, ou seja, rompendo a estrutura física da camada do solo. Para recomendação dessa prática deve-se analisar o solo quanto à compactação.

Compactação do solo

Em sistema de plantio direto (SPD), uma das principais causas da compactação dos solos é o tráfego de máquinas. 

Isso é ocasionado pela redução das janelas de semeadura e intensificação do sistema de produção, seja em operações de semeadura, tratos culturais e colheita.

O problema aumenta quando as operações são realizadas em solos com condições de muita umidade e com pouca palha na superfície.

O tráfego de máquinas pesadas pode promover a compactação superficial desses solos, sendo observados aumentos prejudiciais para as plantas, principalmente até 20 cm de profundidade.

Penetrômetro

Trator com escarificador e subsolador acoplados

Os solos argilosos são mais suscetíveis à compactação quando comparados a solos com textura arenosa.

Solos compactados apresentam decréscimos de diversos fatores importantes, tais como:

• Macroporosidade;
• Disponibilidade de água;
• Absorção de nutrientes.

O déficit desses fatores causa consequência, como a redução na difusão de gases no solo, o que acaba por limitar os processos metabólicos das plantas.

Manejo para solos compactados

Quando é identificada a compactação do solo, recomenda-se utilizar um sistema de manejo que possibilite romper a camada compactada.

A escarificação proporciona redução da resistência do solo à penetração, com pouca mobilização do solo.

Quando a camada compactada está em profundidades não atingidas pelos escarificadores, a subsolagem é recomendada para o rompimento dessa camada.

Uso de escarificadores

A utilização de escarificadores em SPD vêm sendo indicados para romper camadas compactadas até 0,20 m. Entretanto, a eficiência desta prática em solos sob SPD tem sido questionada.

Girardello e seus colaboradores (2014) avaliaram a eficiência de escarificadores e observaram uma diminuição nos valores de resistência à penetração (RP), comparado aos locais sem escarificação.

Nas parcelas em que não realizou a escarificação, o valor da RP foi de 1,36 MPa , e de 1,75 MPa onde teve o tráfego de tratores, sem escarificação.

Já na pesquisa de Bellé (et. al, 2014) relata que, em solos com a utilização de escarificador, há menor consumo de combustível, potência e tração do trator do que em locais sem uso de escarificador.

Uso de subsoladores

O uso de subsoladores vem sendo indicado para romper camadas compactadas em profundidades acima de 0,20 m. A utilização de subsoladores rompe as camadas compactadas até 0,30 m (Monteiro et. al, 2017).

A prática da subsolagem em solos sob plantio direto, pode ser uma operação com alto custo e com baixo rendimento operacional. Em solos onde foi realizada a subsolagem, não apresentaram diferença na produtividade de culturas, em comparação com solos manejados sem subsolagem, sob SPD (Raper et. al, 2005).

A subsolagem é uma prática que corrige e mobiliza o solo em subsuperfície, tendo como vantagem o não revolvimento do solo, sendo indicado para áreas sob SPD.

Comparativo entre escarificadores e subsoladores

Seki e seus colaboradores (2015) avaliaram o efeito de escarificadores e subsoladores em solos sob SPD. Eles observaram que:

A utilização do escarificador proporcionou maior manutenção da cobertura vegetal do solo do que os subsoladores. 

No entanto, na pesquisa de Nunes (et. al, 2015) concluíram que a utilização de semeadoras adaptadas ao SPD, podem descompactar o solo até a profundidade de 0,17 m.

Vários autores relatam que não foram apresentados incrementos na produtividade das culturas, após a prática da escarificação ou da subsolagem em solos compactados.

Em Latossolos e Argissolos oxídicos, sob SPD, a escarificação e subsolagem apresentam como operações desnecessárias, pois a longo prazo a qualidade física do solo pode ser melhorada com a prática de rotação e sucessão de culturas.

Rotação de culturas – Fonte: Instituto Agro

Girardello e seus colaboradores (2014), avaliando a eficiência de escarificadores, verificaram que a produtividade da soja em área escarificada foi de 3.669 kg.ha-1, sendo semelhante à área sem escarificação.

Práticas desejáveis para alta produtividade

Em pesquisa de 2014 (Andrade Júnior et. al) observaram que os sistemas de preparo de solo, cultivo mínimo com subsolagem e SPD, com espaçamento de plantio de 0,40 m proporcionam aumento na produtividade de milho.

Para proporcionar efeito duradouro das práticas de escarificação e subsolagem sob SPD, deve-se implantar gramíneas forrageiras após a prática da intervenção mecânica. Assim, permite-se que as raízes ocupem os espaços deixados pelas hastes dos equipamentos, a fim de que possam formar poros contínuos, melhorando a capacidade de suporte de carga do solo.

Manejo de gramíneas forrageiras em ILP e SPD no Semiárido – Fonte: Embrapa

Apesar de trabalhos mais antigos terem mostrado pouco efeito no uso de escarificação e subsolagem na produtividade das culturas, atualmente, em muitos sistemas de cultivo, o tráfego de máquinas aumentou, devido à adoção de dois ou três cultivos por ano na mesma área.

Além disso, os produtores têm utilizado máquinas com maior rendimento operacional e, mais pesadas, e devido ao maior número de entrada nas áreas para manejo de doenças, plantas daninhas e pragas, visando atingir maiores produtividades.

Na soja, há situações em que o produtor tem feito de oito a dez pulverizações por ciclo da cultura. Dessa forma, novas avaliações devem ser realizadas para diferentes condições edafoclimáticas e regiões de produção do país.

Assim sendo, o uso de máquinas têm aumentado nas lavouras, até porque estão produzindo mais, buscando melhores qualidades e em menos tempo.

O quesito físico do solo é essencial tanto no desenvolvimento da cultura quanto na saúde desse solo. Contudo, igualmente importantes, são os fatores químicos e biológicos.

Além disso, os bioindicadores podem ser verdadeiros aliados. Por isso eles têm ganhado cada vez mais espaço nas avaliações do solo.

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Em contrapartida, o aumento do tamanho das máquinas associado aos seus pesos, a indústria de máquinas agrícolas com intuito de amenizar os efeitos, tem desenvolvido tecnologia em pneus e orientação a fim de reduzir as pressões de contato com o solo.

Gimenez e Milan (2007) relatam que na região dos Campos Gerais no estado do Paraná e no sul do estado de São Paulo os operadores de máquinas agrícolas não recebem capacitação suficiente e propriedades maiores faz o uso mais eficiente de máquinas agrícolas, e a potência por área dos tratores nas menores propriedades foi duas vezes maior que observada nas maiores propriedades.

Sendo as máquinas agrícolas o segundo maior investimento, e a adequação ao tamanho da propriedade um fator fundamental na redução de custos.

Quais os benefícios do uso do Sistema de Tráfego Controlado?

O tráfego de máquinas agrícolas é indicado como uma das principais causas da compactação dos solos, intensificando pelo incremento no peso das máquinas e implementos agrícolas, e pela intensidade do uso do solo.

Neste sentido, o sistema de tráfego controlado (STC) de máquinas agrícolas pode reduzir a demanda de tração de forma significativa, por meio da menor resistência ao deslocamento dos pneus em áreas trafegadas permanentemente, apresentando menor compactação em áreas destinadas ao cultivo de plantas e sem o tráfego de máquinas.

A adoção do STC em larga escala ainda é baixa, apresentando destaque para a Austrália com aproximadamente 30 a 40% do total da área no sistema de produção de grãos manejados sob STC.

O desenvolvimento de linhas de tráfego de acordo com as condições de tráfego do terreno pode representar 15% da área cultivada.

A modificação comercial das máquinas agrícolas e o desenvolvimento de sistemas orientação de precisão com variação 2 cm de acurácia (RTK e DGNSS: Real Time Kinematic e Differencial Global Navigation Satellite System) vieram para facilitar a adoção do STC.

A adoção comercial do STC concentra e melhora a trafegabilidade, ao mesmo tempo em que auxilia a melhoria da estrutura do solo entre as linhas de tráfego. O aspecto mais valioso da tecnologia é seu benefício em áreas cultivadas sujeitas à compactação.

Segundo a Australlian Controlled Traffic Farming Association (ACTFA, 2020), define o tráfego controlado de máquinas agrícolas como um sistema no qual:

1. Todas as máquinas têm a mesma largura de trabalho e bitola (distância entre as rodas em um eixo) de modo que o tráfego no campo seja restrito à menor área possível de vias permanentes;
2. Todas as máquinas são capazes de uma orientação precisa ao longo das faixas de tráfego permanente;
3. Uma grade de tráfego permanente é projetado para otimizar a drenagem superficial e logística. Sendo os componentes essenciais para o sistema de tráfego controlado.

Para a conversão do sistema convencional para o STC devem ser considerado os seguintes aspectos:

• Sistema de orientação com acurácia (RTK e DGNSS, ± 2 cm de correção) para que as máquinas sempre passem nas linhas de tráfego permanentes;
• Máquinas que sejam correspondentes para combinar o espaçamento da bitola e escolher uma largura de operação que ajuste as operações de semeadura e colheita afim de combinar com o pulverizador estabelecendo uma relação 3:1;
• Otimizar as linhas de tráfego, e o gerenciamento e orientação permanente das linhas de tráfego;
• Linhas de tráfego de acordo com a declividade do terreno reduzindo o risco de erosão, e aplicação subsequente de tecnologia a taxa variável de insumos.

Sistema de tráfego controlado alinhado a outras tecnologias

Atualmente existem softwares dedicados ao desenvolvimento de linhas de tráfego, onde determinam a extensão e localização das rodas nos campos de produção, de acordo com as máquinas disponíveis na fazenda. Sendo uma ferramenta para a tomada de decisão com base em cenários para a conversão do sistema convencional para o STC.

O uso de sensores multiespectrais embarcados no drone para obtenção do modelo digital de elevação (MDE), possibilita realizar análise de declividade do terreno, sendo uma das principais informações para análise de cenários.

A integração de linhas de tráfego com o modelo de erosão do solo apresenta grande acurácia na dependência espacial, podendo ser um importante planejamento para a conservação do solo.

Para o manejo da compactação do solo, a identificação de processos responsáveis por mudanças nas propriedades físicas do solo e práticas agrícolas que possam ser adotadas para minimizar problemas de compactação do solo, são essenciais a fim de reduzir o risco de perdas de produtividade.

Nesse sentido, STC é um meio eficaz para o gerenciamento da compactação, restringindo todas as rodas à menor área possível de faixas de tráfego permanentes.

Na mesorregião do Campo das Vertentes no estado de Minas Gerais, os solos cultivados sob SPD são classificados como Latossolo, Argilsolo e Cambissolo com característica de relevo ondulado.

No sistema de produção de grãos praticado pelos produtores são adotados a rotação de culturas com o plantio de soja realizado na primeira safra seguido de trigo na segunda safra e/ou feijão na primeira safra e milho consorciado com braquiária na segunda safra.

No cultivo de soja em rotação com o trigo, são realizadas duas operações de semeadura, três operações de fertilização, doze operações de pulverização e duas operações de colheita.

As operações de pulverização e colheita, podem acontecer após a ocorrência de chuvas, apresentando condições adversas ao manejo sustentável do solo. Nesse sentido, a adoção do STC visam a manutenção do manejo sustentável do sistema de produção de grãos.

O uso do sistema de tráfego controlado no Brasil

No Brasil o STC vem sendo adotado em cultivos de cana-de-açúcar, seu principal benefício é durante as operações de colheita, sendo realizadas pela colhedora e um transbordo para transporte do produto colhido.

O STC promove melhores condições para as condições físicas do solo, apresentando baixa densidade do solo e maior macroporosidade. O STC proporcionou incremento no desenvolvimento radicular e na produtividade de cana-de-açúcar.

No Brasil o STC em cultivos de grãos ainda é incipiente. Ao comparar diferentes sistemas de manejo, a área trafegada por máquinas dentro da lavoura em preparo convencional é de aproximadamente 82%, em SPD o tráfego chega a 46% e com STC de 14% da área total da lavoura sofre pressão de pneus.

O STC em cultivo de grãos no Paraná promoveu aumento da RP na linha central do tráfego na camada de 5 a 40 cm, e incremento do comprimento radicular na camada de 0 a 10 cm. Devido à compactação moderada e precipitação elevada não houve incrementos de produtividade na cultura da soja. 

O efeito do STC sob SPD após 10 anos, houve incremento de matéria orgânica e P disponível até a camada de 30 cm de profundidade. Houve também incrementos de macroporosidade e taxas de infiltração de água nos tratamentos com STC.

O STC combinado com o SPD, é um valioso sistema para restaurar a produtividade de solos com risco de degradação, promovendo uma agricultura sustentável.

A variação da compactação é devida a deslocamentos laterais do solo, tendo a variação do tipo de rodado e interação solo-pneu com a condição do solo no momento do tráfego.

A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) pode ser uma ferramenta para determinação das linhas de tráfego e caracterização da compactação do solo em solos argilosos e siltosos, nas camadas superficiais e no subsolo foi possível identificar a diferença da compactação.

Uma das principais barreiras para adoção do STC é devido à incompatibilidade e necessidade de modificação das máquinas de acordo com as características do local e o risco de os produtores perderem as garantias. Outra barreira se dá pelo fato de os produtores cultivarem em áreas arrendadas necessitando alteração do sistema.

Na Austrália e na Europa organizações como a ACTFA e CTF Europe Ltd., auxiliam os produtores no desenvolvimento de linhas de tráfego adequadas ao sistema de produção. 

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