Propriedades físico-hídricas de um Planossolo sob sistema de integração lavoura-pecuária-floresta de longa duração no Semiárido brasileiro

Título original

Physical-Hydric Properties of a Planosols Under Long-Term Integrated Crop–Livestock–Forest System in the Brazilian Semiarid.

Autor: Valter Silva Ferreira (Mestrando em Ciência do Solo – Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo / CCA / UFPB)

Orientador: Flávio Pereira de Oliveira (Prof. Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo / Departamento de Solos e Engenharia Rural / CCA/UFPB)

A agricultura e a pecuária desempenham um dos papéis mais importantes na economia nacional brasileira, sendo responsáveis pelos maiores níveis de produção e exportação de grãos e carne em todo o mundo. Segundo dados, as atividades agrícolas ocupam aproximadamente 30,9% de todo o território nacional. Embora esses números sejam atualmente considerados positivos, ao longo dos anos, a pecuária extensiva no Brasil tem levado à degradação de pastagens, ao desmatamento e ao aumento das emissões de gases de efeito estufa (De Souza, 2021), visto que as tecnologias tradicionais não conseguem garantir uma produção economicamente sustentável sem causar degradação física, química e biológica do solo (da Silva et al., 2021).

Ao longo do tempo, diversos sistemas de manejo e usos da terra foram desenvolvidos para melhorar a qualidade do solo e permitir a integração de elementos adicionais aos sistemas de produção, aproximando-os das condições naturais dos ecossistemas. Portanto, manter ou mesmo melhorar a qualidade do solo por meio de sistemas de produção sustentáveis é essencial para promover a segurança alimentar e nutricional sem comprometer o equilíbrio entre as propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, que são críticas para o desempenho de suas funções ecossistêmicas (Costa & Drescher, 2018).

Nesse contexto, dentre as tecnologias utilizadas para a conservação do solo e do meio ambiente, os sistemas integrados podem combinar diferentes abordagens de produção, incluindo componentes pecuários e não pecuários. Um dos sistemas mais conhecidos é o Sistema Integrado Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), no qual o ambiente de produção é compartilhado entre o cultivo de culturas, a pecuária e a silvicultura. Os ILPFs oferecem inúmeros benefícios, como a produção de pastagens, o cultivo de grãos e a contribuição de espécies florestais para o sequestro de CO₂ atmosférico por meio da fotossíntese e a subsequente incorporação de matéria orgânica no solo (Kichel et al., 2012). Além de melhorar a fertilidade do solo, esses sistemas ajudam a manter a infiltração adequada de água, aprimoram a ciclagem de nutrientes, promovem a retenção de carbono no solo e melhoram as propriedades estruturais, químicas e biológicas do solo.

No Nordeste do Brasil, os agricultores adotam o sistema de produção de sequeiro, frequentemente em áreas onde o solo apresenta limitações químicas, físicas e biológicas. Os Planossolos são amplamente utilizados nas áreas do semiárido nordestino e do Agreste para agricultura e cultivo de culturas de subsistência, como milho, algodão e feijão (Ferreira et al., 2016). No entanto, existem limitações físicas, como baixa profundidade efetiva, presença de um horizonte B normalmente denso e dificuldade de infiltração e armazenamento de água. A camada superficial arenosa dos Planossolos pode torná-los suscetíveis a maior compactação quando submetidos ao pisoteio animal em curto prazo (Batista et al., 2019), tornando este solo um ambiente com condições mínimas adequadas para o desenvolvimento das culturas.

A maioria dos estudos sobre solos sob sistemas integrados de produção agrícola foi realizada nas regiões Sul e Centro-Oeste do Brasil, com foco em Argissolos e Latossolos (Valani et al., 2020). Na região semiárida, a adoção desse tipo de sistema de produção é recente, e a resposta dos atributos físicos do solo a esse sistema de manejo geralmente ocorre em médio e longo prazo. Por esse motivo, estamos testando a hipótese de que, em médio e longo prazo, a resposta dos parâmetros físicos de qualidade do solo é diferente entre os diferentes arranjos (sistemas) em condições próximas à vegetação nativa local. Espera-se que a inclusão dessas variáveis melhore a estimativa das funções de retenção de água no solo em sistemas que incorporam componentes arbustivos e arbóreos, em comparação aos sistemas de cultivo convencionais e à vegetação nativa.

O presente trabalho teve como objetivo, avaliar os atributos físicos-hídricos de um Planossolos Háplico, selecionar indicadores de qualidade físicas do solo sob um sistema de integração Lavoura-Pecuária-Floresta (iLPF) no agreste paraibano, após 8 anos de implantação e compara-los a áreas de Plantio Convencional e Vegetação Nativa.

O experimento vem sendo conduzido na estação experimental da Empresa Paraibana de Pesquisa, Extensão Rural e Regularização Fundiária - EMPAER, localizado no município de Alagoinha, mesorregião Agreste do Estado da Paraíba.

O delineamento experimental adotado para o estudo foi em blocos casualizados (DBC) com cinco tratamentos e quatro repetições (5 x 4+2). Os tratamentos foram constituídos por: 1) Gliricídia (Gliricidia sepium (Jacq.) Steud) + Brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) (GC+BD); 2) Sabiá (Mimosa caesalpiniaefolia Benth) + Brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) (SB+BD); 3) Ipê roxo (Handroanthus avellanedae (Lorentz ex Griseb.) Mattos) + Brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) (I+BD); 4) Lavoura + Brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) (C+BD); 5) Brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) (BD). Para realização da comparação estatística foram adicionados mais dois tratamentos extras, uma área de plantio convencional anual (VN), e uma área de vegetação nativa secundária (CC), ambos os tratamentos nas proximidades do experimento.

Após oito anos de implementação do sistema integrado de produção, diferenças significativas foram observadas entre os sistemas que incluíam componentes arbustivos e arbóreos. Os tratamentos SG, I+SG, SB+SG e NV apresentaram os maiores valores de densidade do solo, densidade do solo relativa e grau de compactação do solo nas camadas abaixo de 0,10 m. Os tratamentos I+SG e C+SG apresentaram os menores valores de condutividade hidráulica saturada (Kθ) e macroporosidade (Ma). Os tratamentos SG e C+SG apresentaram os menores níveis de água disponível para as plantas (θAW) e capacidade de água disponível (AWC) em todas as três camadas de solo analisadas. De acordo com os dados do índice S, todos os tratamentos apresentaram boa qualidade da estrutura do solo, e a capacidade de campo relativa indica baixa capacidade de retenção de água no solo e elevada aeração.

Em face a isto, um período de avaliação mais longo é necessário para que mudanças mais significativas sejam verificadas. O sistema de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta, ao longo dos anos, tende a apresentar melhorias na estrutura física do solo, com aumento da estabilidade estrutural e de agregados, bem como no estoque e na taxa de recuperação de carbono no solo devido à alta deposição de matéria orgânica e consequente proteção do solo, evitando a ocorrência de erosão hídrica e estimulando a ação da fauna edáfica, favorecendo a formação de uma estrutura estável fundamental para um ambiente semiárido.

Resumo do Currículo de Valter Silva Ferreira

Bolsista pela Capes no Programa de Pós-graduação em Engenharia Agrícola pela UFRPE, Mestre em Ciências do Solo-PPGCS pela UFPB campus II Areia, formado no Curso Superior de Tecnologia em Agroecologia do IFPB - Campus Picuí. Discente do curso Técnico em Agropecuária na Escola Agrícola Vidal de Negreiros (CAVN)- Campus III Bananeiras-PB. Atua principalmente nos seguintes temas: Semiárido, Caatinga, Apicultura, Plantas Xerófitas, Adubo Sustentável, Compostagem, Solos, Propriedades Físicas dos Solos. Produção Animal, Agricultura Familiar e Utilização de Material Nativo na Produção de Receitas Gastronômicas. Antigo integrante voluntário do Núcleo de Estudos em Agroecologia NEA/IFPB, projeto desenvolvido junto ao CNPq.

Resumo do Currículo Flávio Pereira de Oliveira 

Engenheiro Agrônomo pelo Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba (CCA/UFPB, 2004), Mestre em Agronomia (Solos e Nutrição de Plantas) pela Universidade Federal de Lavras (UFLA, 2006) e Doutor em Ciência do Solo pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, 2010). É professor Associado do Departamento de Solos e Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba (DSENGR/CCA/UFPB), responsável pelas disciplinas de Física do Solo e Manejo Ecológico do Solo. É professor do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo (PPGCS/UFPB) e participa da orientação de estudantes e leciona a disciplina Física do Solo. Atualmente é Coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, Chefe do Laboratório de Física do Solo do Setor de Ciência do Solo do DSENGR/CCA/UFPB e Assessor de Pesquisa do DSENGR/CCA/UFPB. Tem atuação na área de Ensino, Pesquisa e Extensão, com ênfase nos seguintes temas: Atributos Físicos do Solo; Modelagem do Escoamento Superficial e da Erosão Hídrica; Perdas de Solo, Água e Nutrientes, Potencial Erosivo da Chuva; Tolerância de Perdas por Erosão Hídrica, Integração Lavoura-Pecuária-Floresta e Planejamento Agropecuário e Ambiental.