Manejo Sustentável de Nutrientes: Introdução ao Conceito, Estratégias e Princípios

Gestão sustentável de nutrientes: essencial para agricultores, consumidores, meio ambiente e clima

O desperdício de nutrientes (Nitrogênio e Fósforo) muitas vezes prejudica o meio ambiente, tem um alto custo econômico e causa problemas de nutrição das culturas, muitas vezes danificando as culturas (rendimentos, qualidade e resiliência). Rendimentos mais baixos significam que mais terra é necessária para o cultivo para cobrir o aumento da demanda de produtos e menos espaço para a natureza, pastagens, silvicultura e pessoas. O desperdício de alimentos e a perda de nutrientes na produção pecuária podem diminuir para alguns e aumentar para outros, mas a população mundial e seu poder de compra ainda estão aumentando. Os métodos comerciais e tradicionais de gerenciamento de nutrientes podem causar altas emissões de gases de efeito estufa ou agregar valor à energia renovável, árvores e outras plantas, capturando mais carbono (e às vezes nitrogênio) e armazenando-o ou substituindo os combustíveis fósseis. Conhecimento atualizado é essencial – mas visões conflitantes e simplificadas são difundidas e divisivas.

O manejo sustentável de nutrientes vegetais (SPNM) é o mesmo que o manejo integrado de nutrientes?

A sustentabilidade do manejo de nutrientes vegetais e termos relacionados são muito debatidos, e muitos se sentem satisfeitos com suposições, pontos de vista e mitos comuns excessivamente simplificados. O termo manejo sustentável de nutrientes (plantas) será usado aqui como um objetivo e tópico amplo, e nenhuma suposição geral sobre se fertilizantes “químicos” comerciais devem ser incluídos (como esperado no manejo integrado de nutrientes vegetais) ou não (como na agricultura orgânica). ). O acesso a fertilizantes econômicos e adubos orgânicos ricos em nutrientes é um grande desafio em alguns lugares. A melhor percepção é necessária em todos os níveis. O manejo sustentável de nutrientes também é uma prioridade na agricultura ou agricultura regenerativa e na agroecologia, que também abrange outros aspectos e são termos definidos de várias maneiras.

Princípios praticamente relevantes estarão em foco neste conjunto de artigos sobre SNM, incluindo conselhos sobre como obter mais dados e observações locais. Os artigos também podem ajudar como introdução, lembrete ou atualização para aprender mais, e mais aprendizado será necessário. A fertilidade do solo também foi focada nos artigos da Wikifarmer Library sobre conservação do solo e da água por Mandal (2022). A absorção de nutrientes e seu uso efetivo também são cruciais para a nutrição de plantas, seres humanos e gado.

Figura 2. A colheita e a erosão podem remover muitos nutrientes e reciclar tudo o que foi colhido pode ser difícil. Solos vermelhos ou arenosos geralmente contêm poucas reservas para esgotar e longos períodos de pousio raramente são possíveis hoje.

Estratégias e termos importantes para o manejo sustentável de nutrientes vegetais incluem:

Obtenha uma alta Eficiência de Uso de Nutrientes (NUE, a fração de suprimentos colhidos). Isso requer conhecimento e muitas boas práticas e princípios – não apenas para a fertilidade do solo, mas também para a capacidade das plantas de absorver nutrientes e usá-los em simbiose com bactérias e fungos.

Reduzir as perdas para o meio ambiente por lixiviação abaixo da zona radicular pela água ou pelo ar (volatilização) devido à erosão. Isso pode ser combinado com a construção ou conservação da cobertura superficial e matéria orgânica. Veja nove artigos sobre o foco na conservação do solo e da água na Biblioteca Wikifarmer de Mandal (2022).

Reposição de nutrientes retirados do campo (pelo menos quando necessário). Alguns nutrientes podem ser deficientes desde o início, pelo menos em formas biologicamente disponíveis. Em contraste, outros podem ter reservas disponíveis no campo há séculos ou mesmo em níveis excessivos (tóxicos). Em áreas tropicais pobres, a fertilidade do solo e até mesmo o conteúdo total de nutrientes são muitas vezes muito baixos, assim como a capacidade de encontrar, comprar ou transportar esterco e fertilizantes suficientes. As atividades biológicas podem ajudar a disponibilizar alguns nutrientes para as plantas, mas alguns solos são ainda deficientes em nutrientes totais, incluindo nutrientes indisponíveis para as plantas, presos dentro de pedras pequenas e duras. Alguns tipos de solo importantes nos trópicos úmidos perderam os minerais que poderiam liberar nutrientes (minerais escuros ou brilhantes resistentes ao intemperismo). Este é particularmente o caso de tipos de solo muito antigos, lixiviados e avermelhados denominados Latossolos pelo USDA ou Ferralsols pela FAO/UNESCO principalmente. Alguns nutrientes podem não ser relevantes para substituir, como o micronutriente ferro, onde a absorção em solos não ácidos, em vez do conteúdo do solo, é desafiadora. No entanto, eles podem, por exemplo, reter (fixar) algum fosfato em formas que podem ser liberadas lentamente em concentrações muito baixas. Algumas plantas e bactérias simbióticas (“colaboradoras”) e fungos de raízes beneficiam o processo. Veja a Figura 2.

Conheça e forneça o(s) nutriente(s) limitante(s). Esses nutrientes impedem o aumento do rendimento das culturas, mas se um for fornecido (especialmente em grandes quantidades), outro pode ser restringido mais cedo ou mais tarde. Os rendimentos podem ser reduzidos se uma deficiência de nutrientes for visível em muitas plantas de nossa cultura. A água também pode ser um fator limitante do crescimento. Dentro de estufas com condições ideais, o CO2 às vezes pode ser a limitação para o crescimento. No entanto, isso raramente ocorre em campos abertos com outras limitações além do CO2 e com plantas que durante grande parte da estação são pequenas ou maduras. Os nutrientes essenciais são necessários para as plantas, fixação de nitrogênio e/ou animais, mas muitas vezes estão suficientemente disponíveis. Algumas delas raramente são limitantes. Outros micronutrientes benéficos podem beneficiar algumas plantas, bactérias fixadoras de nitrogênio ou animais. O excesso de nutrientes (além do nível adequado e ideal) pode ser prejudicial; isso pode ser devido à toxicidade ou competição com outros íons de nutrientes com carga semelhante.

Existem estratégias relacionadas.

A agricultura ou cultivo de conservação se concentra no cultivo reduzido ou direto e enfatiza primeiro o afrouxamento do subsolo compactado, cultivo reduzido ou direto, cultivos de cobertura e, às vezes, sistemas agroflorestais, etc. O uso de fertilizantes e pesticidas varia, mas herbicidas são frequentemente usados. Na África Austral, as árvores fixadoras de nitrogênio foram, nos últimos anos, incluídas como uma parte vital da agricultura de conservação após o aumento dos preços dos fertilizantes.

A agricultura regenerativa tem um foco semelhante, mas é mais amplo em sua definição, como a agroecologia, mas com menos foco na socioeconomia.

A agricultura orgânica inclui vários objetivos e métodos semelhantes. No entanto, sua restrição ao uso de fertilizantes solúveis em água faz com que seja debatido em quais casos e escalas é sustentável ou não para nutrição vegetal.

A agroecologia e outros conceitos sobrepostos também são importantes e discutidos em outro artigo de visão geral de Mandal (2023) na Wikifarmer Library sobre nutrição de plantas. O ponto central da agroecologia são a eficiência e a resiliência por meio da reciclagem, sinergia e diversidade (por exemplo, uso de sistemas agroflorestais, rotação de culturas e cultivos intercalares) combinados com fatores socioeconômicos para apoiar pequenos agricultores e suprimentos tradicionais de alimentos.

Em suma, o manejo sustentável de nutrientes requer o uso eficiente de nutrientes com base na aplicação do que está disponível, necessário e pode ser absorvido pelas plantas e minimizando as perdas. Dependendo da situação, isso pode ser feito com ou sem o uso dos chamados fertilizantes “químicos”, mas deve-se considerar a combinação de vários métodos de fertilidade do solo. Alguns níveis de nutrientes podem ter que aumentar e outros podem diminuir por algum tempo. Matéria orgânica, pH, sais, biologia do solo e conservação também devem ser manejados de forma sustentável. Existem várias estratégias e princípios para ajudar a alcançar esses objetivos.

Referências:

FAO (2018):  The 10 Elements of Agroecology. 10 elements | Agroecology Knowledge Hub | Food and Agriculture Organization of the United Nations (fao.org)

Fertilizer Industry Handbook 2022 (yara.com)

Mucheru-Muna M, Mugende D, Pypers P, Mugwe J, Kung’u J, Vanlauwe B, Merckx R.  (2014): Enhancing maize productivity and profitability using organic inputs and mineral fertilizer in central Kenya small-holder farms.  Experimental Agriculture, 50(2), 250-269. Doi:10.1017/S0014479713000525

Mudombi-Rusinamhodzi G and Rusinamhodzi L (2022): Food sovereignty in sub-Saharan Africa: Reality, relevance, and practicality. Front. Agron. 4:957011. doi: 10.3389/fagro.2022.957011.