A implementação de estratégias mais sustentáveis de controle do solo, como a semeadura direta com a rotação de culturas e o uso de novos insumos biológicos à base de resíduos biológicos ou microrganismos, entre outras soluções, podem aumentar o poder de uso e, consequentemente, diminuir o uso de fertilizantes minerais críticos à agricultura brasileira. Isso é indicado por meio dos efeitos de estudos apoiados pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) e realizados por meio de acadêmicos ligados a outras universidades e estabelecimentos de estudo no país.
A adoção dessas práticas pode gerar economia para os agricultores brasileiros de mais de US$ 20 bilhões nas próximas décadas simplesmente pela redução do uso de fertilizantes fosfatos, diz Paulo Sérgio Pavinato, professor da Escola de Pós-Graduação em Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP). Nos últimos dez anos, a ingestão de fertilizantes fosfato no Brasil ultrapassou 43,4% – e mais de 67% são importados de países do Norte da África, basicamente marrocos.
“Manter a palha e os resíduos vegetais na superfície das culturas entre as culturas, como é feito com o plantio direto, e vender rotação de culturas, explorar o solo o tempo todo e nunca deixá-lo nu, são táticas para anunciar mais potência e aumentar a potência. no uso através de plantas de nutrientes como fósforo”, diz Pavinato à Agência FAPESP.
Segundo o pesquisador, o fósforo – que é um dos 3 macronutrientes máximos utilizados na fertilização agrícola no Brasil, depois de nitrogênio e potássio – é um dos fertilizantes minerais com as menores taxas de uso através de culturas agrícolas em solos brasileiros.
De fato, a maioria dos tipos de solo de argila no Brasil e em outras regiões tropicais são encontrados em óxidos de ferro e alumínio, que têm uma capacidade muito superior de ligar quimicamente e reter fósforo. não muito ou não disponível para plantas.
“Nos últimos 20 anos, em média, a potência do uso de fósforo por meio de plantas cultivadas no Brasil foi de 50%”, diz Pavinato. no chão. Portanto, não é incomum aplicar pelo menos mais do que o dobro da quantidade de fósforo que a planta deseja nas culturas do país”, explica.
Por meio de uma tarefa financiada pela FAPESP, o pesquisador, em colaboração com colegas da Universidade de Bangor, no Reino Unido, realizou um inventário de fósforo coletado ou residual em solos brasileiros a partir da década de 1970, quando os fertilizantes começaram a ser usados em escala gigante no país e o mineral começou a se acumular no solo.
Os cálculos, baseados em estimativas de adições e remoções médias de fósforo por meio de culturas agrícolas, indicaram que, desde a década de 1970, cerca de 33,4 milhões de toneladas de fertilizante haviam se acumulado em solos agrícolas brasileiros. Os espaços com maior tempo de desenvolvimento, em grande parte do sudeste, nos estados de São Paulo, Paraná e Minas Gerais, são aqueles que possuem as maiores reservas de fósforo no solo, disseram os pesquisadores em artigo publicado na revista Scientific Reports.
“Regiões com áreas agrícolas mais novas, como as localizadas nos estados de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás e, mais recentemente, Matopiba [área da nova fronteira agrícola brasileira, somando parcelas dos estados do Maranhão, Tocantins, Piauí e Bahia], têm muito menos fósforo acumulado como parte do tempo de desenvolvimento”, explica Pavinato. “Mas mesmo nesses estados, há muito mais fósforo no solo do que em partes do Reino Unido, por exemplo”, disse ele. .
Através da rotação da cultura, com o plantio de plantas de dossel, como braquiária ou milheto após o desenvolvimento da soja, por exemplo, é imaginável não apenas aumentar a potência no uso desse fósforo armazenado no solo, mas também aumentar a resistência da cultura à seca, diz Pavinato.
De fato, com a implementação dessa fórmula, as raízes das plantas têm maior capacidade de explorar um maior volume de solo, explica o pesquisador. uma ou mais culturas sem ter que fertilizar suas culturas porque o solo já tem uma fonte de nutrientes, adicionando fósforo”, diz. eles não têm reserva no chão”, compara.
uso de plantas
Em um estudo em andamento, também apoiado pela FAPESP, a pesquisadora e seus colaboradores comparam o uso de culturas de dossel, como veza, rabanete forrageiro, lupina e ballico no inverno, antes de plantar milho no verão, com o uso de fósforo no solo.
Para a realização dos experimentos, foram implementados fosfatos solúveis e fitoterápicos por sete anos consecutivos, entre 2008 e 2015, em espaços de desenvolvimento de milho no Paraná com rotação com essas culturas de dossel. Após esse período, esses espaços deixaram de ser fertilizados.
Os efeitos preliminares do estudo indicaram que nos anos seguintes e com déficit hídrico, a colheita de milho nesses espaços foi duas vezes maior do que nos espaços que não ganharam fertilizante fosfato.
“As culturas de dossel que promoveram uma produtividade superior de milho nessas zonas de fosfato foram aveia preta e grama de centeio. Essas pastagens têm a capacidade de reciclar mais nutrientes em geral. Mas é ressaltar que essas respostas só podem ser recebidas a longo prazo”, diz Pavinato.
Fertilizantes organomerais
Um fertilizante organomineral desenvolvido por meio de pesquisadores da Embrapa Solos também pode aumentar a disponibilidade de fósforo para culturas agrícolas e também aproveitar e gerar preço para um passivo ambiental.
Nos últimos 11 anos, pesquisadores da instituição desenvolveram um fertilizante organomineral de fosfato que é granulado do “leito” das aves, que é usado para cobrir o solo de galpões agrícolas, composto por lascas de madeira, palha de arroz, feno de grama e milho esmagado ou serragem. . com fezes, urina, restos de comida e penas de pássaro.
Este resíduo agrícola utilizado como fonte complementar de ração para a pecuária no Brasil, no entanto, seu uso para esse fim foi proibido no país em 2004 com o aparecimento de “doença da vaca louca”.
Na agricultura, o uso disso se consolida, porém, sem recomendações técnicas expressas, reflete Joaquim José Frazão, professor do Instituto Federal de Roraima (IFRR).
“A falta de recomendações técnicas expressas levou ao uso e à aplicação superficial do leito avícola, com doses insuficientes, baixas respostas agronômicas e ameaça de contaminação ambiental por meio de nitratos, proporcionados em quantidades gigantescas no material”, diz Frazão.
Como as fezes de aves também possuem diferentes graus de fósforo, pesquisadores da Embrapa Solos, em colaboração com o Frazão, realizaram nos últimos anos diversos testes de mistura com molas minerais para enriquecê-las com o mineral para aplicação como fertilizantes.
Os efeitos dos testes na aplicação de fertilizantes organomeral em estufas e no interior, nos municípios de Rio Verde e Goiânia, em Goiás e Piracicaba, no interior de São Paulo, o Doutorado do Frazão, com subvenção da FAPESP, indicaram que o produto possui uma potência agronômica comparável às clássicas nascentes minerais, como o fosfato de monoamônio (MAP) e o superfosfato triplo, já na primeira safra de culturas como soja e milho. O estudo foi publicado na revista Sustentabilidade.
“Também observamos em outros estudos que o produto tem um efeito residual no solo”, diz Frazão.
Como a liberação do fertilizante organomineral é mais lenta em relação a outros recursos disponíveis de fósforo, solúveis em água, o produto atende à demanda pelo macronutriente através da planta e, ao mesmo tempo, reduz a ameaça de perda mineral. através do procedimento de adsorção (fixação) através de óxidos de ferro e alumínio, explica o pesquisador.
“Como os fertilizantes fosfato clássicos são solúveis em água, sua liberação no solo após a aplicação é quase imediata. O organomineral que desenvolvemos, por outro lado, tem uma liberação mais lenta e, dessa forma, é imaginável ficar mais tempo no solo”, diz Frazão.
Segundo a pesquisadora, a Embrapa Solos patenteou a geração para o processo de produção de fertilizantes organominais. Além do lixo de aves, diversos recursos biológicos podem ser usados para produzir organomineral, como estrume de aves e bovinos e palha de arroz, diz Frazão.
“As respostas de eficácia agronômica do organomineral formuladas com essas outras fontes, no entanto, possivelmente não seriam as mesmas do composto de frango devido à variação da composição química”, pondera.
Fertilizante orgânico na lama de esgoto
Outra fonte promissora para a produção de fertilizantes é um composto gerado a partir da lama de esgoto, segundo estudos realizados por pesquisadores da Universidade do Estado de São Paulo (Unesp), campus Ilha Solteira.
Rica em matéria biológica e fonte de macro e micronutrientes para plantas, como nitrogênio, fósforo, cobre, ferro, manganês e zinco, a lama de esgoto já é conhecida como um possível subproduto para aplicação como fertilizante na agricultura desde a década de 1980. A preocupação com a ameaça do resíduo contaminando solos e plantas com metais pesados, além de transportar vírus e outros microrganismos patogênicos, limitou sua aplicação para esse fim, diz Thiago Nogueira, professor da Unesp e coordenador do estudo.
“Mesmo com a evidência do efeito favorável da lama de esgoto na agricultura, a legislação estadual estabeleceu critérios que dificultavam a aplicação desse lixo urbano. de São Paulo, mas também em outras partes do país”, diz Nogueira.
Por meio de uma parceria com uma empresa em Jundiaí, pesquisadores começaram a compostagem de lodo de esgoto para remover carga de patógenos e chapas de aço para viabilizar a aplicação de composto na agricultura.
Pesquisadores recentemente compararam o uso como fonte biológica de nutrientes para os solos da região do Cerrado, naturalmente muito baixos em nitrogênio, fósforo, boro, manganês e zinco, em culturas como arroz, feijão, soja, milho e açúcar. bengala.
Os efeitos iniciais do estudo, realizado como parte do mestrado da pesquisadora Adrielle Rodrigues Prates, com subvenção da FAPESP, indicaram que a aplicação do composto aumentou os graus de cobre, manganês e zinco basicamente no solo e nas folhas das culturas de soja.
“Também vimos um aumento de 67% na produtividade da soja e um efeito residual da aplicação do composto, com ganhos de produtividade no cultivo de milho acima da média nacional e com valores para os efeitos recebidos apenas com a aplicação de fertilizantes minerais”, diz Nogueira.
Segundo o pesquisador, é evidente que o acúmulo de adubo a partir da lama de esgoto aumenta a disponibilidade de nutrientes no solo, especialmente nitrogênio, fósforo e alguns micronutrientes, com aumento da produtividade da cultura.
Mais recentemente, estudos adicionais estão em andamento para entender melhor a distribuição de doses de composto a partir de lodo de esgoto com lavouras cultivadas em sementes diretas no Cerrado, a fim de acompanhar a saúde do solo, diz Nogueira.
Microrganismos solubilizadores
Além do manejo, tipos de plantas e fertilizantes mais eficazes, alguma outra estratégia que vem sendo implementada para o uso de nutrientes através das plantas é o uso de microrganismos solubilizadores, como bactérias e fungos.
Esses microrganismos têm potencial para explorar e ajudar as plantas a acessar fósforo não encontrado no solo, por exemplo, diz Antônio Pedro da Rocha Camargo, colaborador do Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas (GCCRC), uma instituição de estudos de engenharia. o Médio (EPC) foi formado pela FAPESP e Pela Embrapa da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
“Microrganismos podem ajudar as plantas a obter nutrientes de várias maneiras. Alguns dos mais produtivos conhecidos são a micorrizae, que são fungos que se associam à raiz da planta e formam a superfície de absorção. Mas também existem bactérias que ajudam as plantas a absorver nutrientes no solo em táticas que não podem absorver, como fósforo insolúvel”, explica.
Durante seu doutorado, graças a uma bolsa da FAPESP, o pesquisador estudou microrganismos relacionados a plantas em campos rochosos. Localizados na região central do Brasil, os Campos das Rochas possuem solos de fósforo incrivelmente baixos, devido às condições geológicas, e muito ácidos. , mas, apesar de tudo, eles têm uma diversidade maravilhosa de espécies vegetais, a maioria delas endêmicas (o que acontece exclusivamente nesta região).
“Há anos, a estrutura corporal dessas plantas tem sido estudada para perceber como elas crescem nesse bioma”, diz Camargo. O pesquisador e seus colaboradores descobriram que o solo das rochas, muito pobre, também possui uma maravilhosa diversidade de microrganismos relacionados às plantas, basicamente bactérias, que também são fornecidas exclusivamente nessa região.
Ao analisar esses microrganismos, observaram que as bactérias próximas às raízes vegetais têm um maior número de genes relacionados à disponibilidade de fósforo. “Notamos que diversos propósitos relacionados à disponibilidade de fósforo para plantas são enriquecidos com essas bactérias”, diz Camargo.
Ao comparar o genoma da bactéria Rock Campos com o de outras bactérias evolutivamente próximas descobertas em outros lugares, os pesquisadores também descobriram que eles tinham mais genes ligados à produção de fósforo para plantas.
“Isso mostra que os propósitos de disponibilizar fósforo às plantas provavelmente serão decididos nesse ambiente. As plantas podem liberar compostos nutrientes para bactérias solubilizantes de fósforo para recrutar e, portanto, descarregar o nutriente”, diz Camargo.
O objetivo final do é permitir que a variedade e a cultura dessas bactérias em larga escala produzam um inóculo: uma cultura contendo uma ou mais espécies de microrganismos para aplicação nas culturas com o objetivo de expandir a absorção de fósforo através de cultivares agrícolas.