Evolução da fertilidade do solo do Planalto do Rio Grande do Sul nas últimas quatro décadas(1)

Margarete Nicolodi(2); Clesio Gianello(3); Ibanor Anghinoni (3)1Parte da Tese de Doutorado da primeira autora, apresentado à Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS. Trabalho realizado com apoio financeiro da CAPES e do Laboratório de Análises de Solo da UFRGS.

2Pós-doutoranda no Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRGS. Av. Bento Gonçalves, 7712,Caixa Postal 15100, CEP 90001-970, Porto Alegre/RS. E-mail: marganicolodi@hotmail.com

3Professores do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, UFRGS.E-mails: cgianello@hotmail.com ibanghi@ufrgs.br

Introdução

A principal aplicação do conhecimento de fertilidade do solo é potencializar o rendimento das culturas por meio da nutrição das plantas via recomendação e aplicação de adubos e de corretivos. Este conhecimento é aplicado de modo muito semelhante em todo o Brasil, sempre com base na análise química de uma amostra de solo e na recomendação de adubação e calagem. Os indicadores da fertilidade do solo freqüentemente utilizados para esta finalidade são: pH, fósforo (P) e potássio (K) disponíveis e matéria orgânica (MO). Em geral, para cada região do Brasil, foram elaboradas tabelas de recomendação a partir das curvas de calibração em que foram definidos o teor crítico e as faixas de interpretação dos teores desses nutrientes no solo. Pela comparação dos valores obtidos na análise de uma amostra de solo com aqueles das faixas de teores estabelecidos experimentalmente, se atribui o grau de fertilidade e, para cada cultura, se estabelece a quantidade de nutrientes, ou de corretivos, a aplicar. No Rio Grande do Sul (RS), as primeiras tabelas de recomendação foram elaboradas em 1967, para atender à demanda criada pela ”Operação Tatu” e pela expansão da área cultivada com espécies produtoras de grãos. Desde então as recomendações foram revisadas e aperfeiçoadas dez vezes e, atualmente, esse conjunto de informações técnicas é denominado ”Manual de Adubação e de Calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina” (CQFS-RS/SC, 2004).

Os solos do RS eram predominantemente ácidos e pobres em nutrientes (Brasil, 1973) e grande parte das áreas, entre elas as localizadas na região do Planalto do RS (composto pelas microrregiões agro-ecológicas do Planalto Médio, Planalto Superior, Alto Vale Uruguai e Missionária), eram campos naturais utilizados pelo gado para pastejo. A agricultura comercial foi intensificada com o cultivo de arroz a partir de 1920; de trigo, no final da década de 1940; e de soja, no início da década de 1970. A partir da década de 1960, nas regiões do Planalto Médio e Missionária, a agricultura mecanizada se expandiu nas áreas de campo (Bonetti, 1987) (Figura 1a).

A fertilidade do solo no RS passou a ser de maior interesse quando baixou a produtividade das plantas, em conseqüência da diminuição das reservas de nutrientes dos Neossolos e Chernossolos e pela expansão da área cultivada com trigo e soja em Latossolos, mais ácidos e pobres em nutrientes (Figura 1a). Naquela época, as recomendações de corretivos e de adubos eram feitas com base em poucas pesquisas locais (Mielniczuk, 1999). Somente a partir de 1965, com a criação do Curso de Pós-Graduação em Agronomia, com Área de Concentração em Solos, na UFRGS, foram intensificadas as pesquisas para identificar as causas da baixa produtividade dos solos do RS (Wiethölter, 2000). Os resultados de pesquisa confirmaram que a baixa produção agrícola era causada, principalmente, pelos baixos teores de P e K, alta acidez e manejo inadequado dos solos e das plantas. Foi em 1967 que pesquisadores da UFRGS, da Secretaria da Agricultura do RS (SARGS) e do Instituto de Pesquisas e Experimentação Agropecuária do Sul (IPEAS), junto com os técnicos da Associação Sulina de Crédito e Assistência Rural (ASCAR), promoveram um Programa de Extensão Rural para aumentar a fertilidade do solo (Volkweiss & Klamt, 1969). O Programa, que ficou conhecido como ”Operação Tatu”, consistia em motivar os agricultores a corrigirem o solo pela aplicação de quantidades de calcário e de adubos de acordo com os resultados da análise química de amostras do solo (Rioja & Nolla, 1969). A ”Operação Tatu” teve início em Ibirubá, em 1966, e em Santa Rosa, em 1967. Nos anos seguintes ela se expandiu para outras áreas, envolvendo quase todas as instituições que atuavam no meio rural que resultou, em 1969, no Plano Estadual de Melhoramento de Fertilidade do Solo (ASCAR, 1969). Este foi delineado com base nos resultados do levantamento da fertilidade de 1967 e executado em dez ”Operações Tatu” contemplando 70 municípios entre 1966 e 1969. A filosofia da ”Operação Tatu”, de que altas produtividades eram obtidas somente com alta fertilidade, foi difundida em todo o país, em contraposição à agricultura pobre de baixa aplicação de insumos (Freire et al., 2006) e a análise de solos se consolidou como meio de avaliação da fertilidade e de recomendação de fertilizantes (Tedesco et al., 1984).

Na década de 1970, a agricultura mecanizada se expandiu muito, assim como a soja, muitas vezes em solos impróprios para a mecanização e para a agricultura (Mielniczuk, 1999). O cultivo da rotação trigo/soja gerou, inicialmente, a sensação de um negócio muito lucrativo e depois se transformou na principal causa da degradação dos solos. A situação ficou mais grave ainda com a substituição do trigo pelo pousio, o que culminou com o monocultivo da soja (Denardin, 1998).

A crescente mecanização e o cultivo intensivo dos solos no sistema convencional (SC), associados à alta intensidade das chuvas nos períodos de solo descoberto, fizeram com que a erosão hídrica e a degradação dos solos chegassem a um estágio de calamidade (Wünche et al., 1980), com danos gravíssimos à fertilidade e redução da capacidade produtiva dos solos principalmente no Planalto Riograndense (Cassol, 1986). A fim de transferir a tecnologia existente para conter a erosão e melhorar o manejo e a conservação do solo no RS, teve início em 1979 o Projeto Integrado de Uso e Conservação do Solo (PIUCS). Como conseqüência da adoção do manejo recomendado pelo PIUCS, a maioria dos agricultores mudou suas atitudes em relação aos cuidados com o solo: o terraço deixou de ser sinônimo de conservação do solo, a queima da palha diminuiu, o cultivo de espécies de cobertura aumentou e a mobilização do solo foi substancialmente reduzida (Mielniczuk et al., 1983). Dentre outras ações de manejo do solo desenvolvidas depois do PIUCS, destacam-se o Projeto Saraquá, a partir de 1980, o Programa Estadual de Microbacias Hidrográficas, a partir de 1984 e o Projeto de Viabilização e Difusão do Sistema Plantio Direto no Rio Grande do Sul (METAS) a partir de 1992 (Mielniczuk, 1999). Os Clubes Amigos da Terra (CAT’s) foram os responsáveis pelas principais mobilizações a favor do sistema plantio direto (SPD) e o projeto METAS gerou, adaptou e disponibilizou conhecimentos que garantiram a implantação e a continuidade do SPD em escala de lavoura (Denardin, 1998) (Figura 1b).

Figura 1. Expansão do cultivo de soja em áreas de mata, em Santa Rosa e Ibirubá, e de campo natural, em Cruz Alta, no Planalto Médio do RS entre 1955 e 1980 (a) e mudança do sistema de cultivo, sistema convencional (SC), cultivo mínimo (CM) e sistema plantio direto (PD), em solos no Planalto Médio (PM) do RS (b) [(a) adaptado de Emater, 2007 e (b) de Mielniczuk,1999].

Em resumo, nos últimos 50 anos, houve importantes mudanças que determinaram o progresso da agricultura no Planalto do RS - região produtora de grãos - e resultaram no aumento da produtividade das culturas (EMATER, 2007) (Figura 2). As principais ocorreram no uso e na fertilidade do solo, na mecanização, na área cultivada, na degradação e na conservação do solo (PIUCS), na mudança do sistema de cultivo (PIUCS, CAT’s e METAS), na utilização de agroquímicos, no melhoramento genético das plantas e na adoção da rotação e diversificação das espécies cultivadas. Dessas mudanças ocorridas nesse período, as que mais influenciaram, negativa ou positivamente, a fertilidade do solo foram: 1) crescimento da área cultivada em solos impróprios para a agricultura e/ou para a mecanização; 2) intensificação do uso do solo cultivado no SC, primeiro com monocultivo de trigo e queima da palha após a colheita, depois com rotação trigo/soja e, por último, com monocultivo de soja, que culminou na degradação do solo causada principalmente pela erosão; 3) uso de quantidades de adubos e corretivos de acordo com o estado de fertilidade de cada solo e as espécies cultivadas (”Operações Tatu” e aperfeiçoamento das recomendações de adubação e calagem); 4) modernização da mecanização agrícola facilitando o transporte e a distribuição dos fertilizantes; e 5) adoção do SPD, com uso de adubos verdes e diversificação das espécies cultivadas, manutenção do solo coberto por plantas a maior parte do ano com grande quantidade de palha (Nicolodi, 2007). O objetivo deste trabalho é avaliar, neste contexto histórico, a mudança ocorrida na fertilidade de solos da região no Planalto do RS nas últimas quatro décadas, pela aplicação do conceito mineralista da fertilidade, através dos efeitos da adoção das práticas recomendadas para a sua melhoria (adubação e calagem).

Figura 2. Evolução do rendimento de grãos de soja em Santa Rosa, Ibirubá, Cruz Alta e no Rio Grande do Sul (RS) e da área cultivada com soja no RS e as épocas em que tiveram início os principais programas de melhoria da fertilidade e conservação do solo neste Estado (Adaptado de Emater, 2007 e Mielniczuk,1999).

Avaliação da fertilidade do solo

A evolução da fertilidade foi avaliada pela comparação das freqüências das faixas de interpretação e pelos valores médios dos seus indicadores avaliados em levantamentos de fertilidade gerais e específicos. Nas últimas quatro décadas, foram feitos quatro levantamentos gerais com base em amostras de solos enviadas aos laboratórios da ROLAS (Rede Oficial de Laboratórios de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina): o primeiro, em 1968 com 27.814 análises (Porto, 1970), o segundo, em 1981, com 41.226 análises (Tedesco et al., 1984), o terceiro, em 1988, com 58.528 análises (Drescher et al., 1995) e o último de 1997 a 1999 com 168.200 análises (Rheinheimer et al., 2001). Antes desses, foram feitos levantamentos específicos para conhecer a fertilidade dos solos por município nas ”Operações Tatu”: em 1966, com 3.050 amostras de solo coletadas em Ibirubá (ASCAR, 1969) e, em 1967, com 2.300 em Santa Rosa (Associação, 1967; Kappel, 1967); e por região: em 1967, em dez regiões fisiográficas do RS, cujos resultados foram utilizados no Plano Estadual de Melhoramento da Fertilidade do Solo (ASCAR, 1969). Outros levantamentos específicos também foram feitos: em 1975, para avaliar os resultados da ”Operação Tatu” em 20 lavouras nos municípios de Espumoso, Tapera e Santa Rosa (Mielniczuk & Anghinoni, 1976); e em 1984, em 100 lavouras em Ibirubá, pela EMATER (dados não publicados). Todos os resultados desses levantamentos foram recuperados, exceto os do levantamento feito em Ibirubá em 1966, e são utilizados neste trabalho.

A principal ação desenvolvida no RS, com objetivo estritamente relacionado à fertilidade dos solos foi a ”Operação Tatu”. Esta teve inicio nos municípios de Ibirubá e Santa Rosa. A história agrícola destes municípios representa adequadamente a região produtora de grãos do RS. Além disso, foram recuperadas informações de avaliações da fertilidade de seus solos feitas nas décadas de 1960, 1970 e 1980. Por tudo isso a fertilidade dos solos desses municípios foi reavaliada neste trabalho, a fim de possibilitar comparar os resultados dos levantamentos feitos pelos laboratórios com os levantamentos específicos por município e aumentar o grau de confiabilidade das informações para interpretar a evolução da fertilidade dos solos do Planalto do RS.

Em 2004, em Ibirubá, foram avaliadas 40 lavouras distribuídas em seis localidades no município. Em Santa Rosa, dos 100 laudos recuperados de análises das 2.300 amostras de solo coletadas em 1967, foram identificadas e novamente avaliadas 37 daquelas lavouras. Os solos (LVd) desses municípios pertencem a mesma classe textural (Classe 4: teor de argila maior que 60% – CQFS-RS/SC, 2004). Em 1966/67, 1975, 1981 e 1988 a coleta foi feita à profundidade de 0-20 cm e o solo era cultivado no SC. Devido ao intenso revolvimento da camada arável do solo (0-20 cm), os valores e teores dos indicadores da fertilidade na camada de 0-10, 0-20 e 10-20 cm eram muito semelhantes. Nos levantamentos feitos em novembro de 2004, os indicadores foram determinados em amostras coletadas na camada de 0-10 cm de profundidade do solo, pois todas as lavouras avaliadas estavam em SPD em fase consolidada. Foram coletadas 10 amostras simples com pá-de-corte, com 3 cm de espessura e 20 cm de largura, para compor cada amostra, conforme a CQFS-RS/SC (2004). Nas amostras, foram determinados o pH em água, teor de MO, de P e K disponíveis, conforme métodos utilizados pelos laboratórios da ROLAS (Tedesco et al., 1995). A produção de grãos das culturas de verão foi prejudicada pela estiagem ocorrida na safra 2004/2005, por isso não foi avaliada.

Resultados e Discussão

A avaliação conjunta dos levantamentos gerais mostra, com base nos valores dos indicadores pH, MO, P e K disponível, que houve uma importante melhoria na fertilidade dos solos, nas regiões do Planalto Médio (PM) e do Alto Vale do Uruguai (AVU) e no RS de 1968 para 1999 (Tabela 1). Um aspecto negativo nessas comparações gerais, no entanto, é o fato de terem sido alteradas, nesse período, as faixas de teores dos nutrientes utilizadas para interpretação dos resultados, as técnicas de amostragem, o número de amostras por local, a época de coleta e as regiões utilizadas nos diversos levantamentos. Por isso tudo, os resultados aqui apresentados devem ser interpretados com prudência.

Tabela 1. Distribuição percentual em faixas de valores dos indicadores pH em água, matéria orgânica, fósforo e potássio disponíveis nas regiões do Planalto Médio (PM) e do Alto Vale do Uruguai (AVU) e no Estado do Rio Grande do Sul (RS)

Os valores de pH dos solos (Tabela 1) aumentaram muito; em 1968, em apenas 25% dos resultados das análises de solo no RS - 8% no PM e 30% no AVU -, o valor de pH era maior do que 5,5, enquanto em 1988, aproximadamente em 60% dos solos da região do PM, e no período de 1997 a 1999, em aproximadamente 80% dos solos do AVU, o valor de pH era maior que 5,5. O teor de MO (Tabela 1) também aumentou no período avaliado, sendo que mais de 80% dos solos do RS possuíam teor maior do que 2,6% no período de 1997 a 1999. Tendência semelhante foi observada para o P disponível (Tabela 1). Em 1968, mais de 80% dos solos do RS - 90% no PM e no AVU - tinham menos de 4 mg dm-3 desse nutriente. Duas décadas mais tarde, o teor de P era menor do que 6 mg dm-3 em apenas 30% das análises no RS - 15% no PM e 10% no AVU. Porém, depois dessa avaliação, se observa, por esses levantamentos gerais, que utilizam amostras enviadas aos laboratórios da ROLAS, uma tendência de diminuição nos teores de P nos solos.

Os resultados do levantamento específico feito em 1967 (Tabela 1), em 10 das regiões fisiográficas do RS, para delinear o Plano Estadual de Melhoramento de Fertilidade, mostram que a fertilidade dos solos era semelhante no PM, no AVU e no RS. Em mais de 70% das áreas avaliadas nestes locais, os teores de MO eram menores que 3,6% e os de P menores que 3,5 mg dm-3 (Tabela 1). Comparando os resultados do levantamento específico feito em 1967 em Santa Rosa, no início da ”Operação Tatu”, com os valores médios dos indicadores de fertilidade do levantamento geral de 1968, também se verifica que, à época, a fertilidade dos solos nas regiões PM e AVU e nos municípios de Ibirubá e de Santa Rosa era baixa e muito semelhante (Tabela 2). O pH médio era menor ou igual a 5,0; o teor médio de MO menor ou igual a 2,7%; o teor de P menor que 2 mg dm-3; e os valores médios de K entre 48 e 92 mg dm-3. Devido à semelhança do nível da fertilidade dos solos nos dois municípios no início das ”Operações Tatu”, 1966 e 1967, e dos resultados do levantamento feito em Ibirubá em 1966 não terem sido recuperados, serão utilizados os de Santa Rosa como base para esta avaliação da evolução da fertilidade. A região do PM será representada por Ibirubá e a do AVU por Santa Rosa.

A melhoria na fertilidade do solo expressa nos levantamentos gerais (Tabela 1) também é observada nas avaliações feitas em Santa Rosa e em Ibirubá (Figura 3). Nestes municípios, os valores dos indicadores pH (Figura 3a), MO (Figura 3b), P e K disponíveis (Figuras 3c e 3d) aumentaram gradualmente com o passar do tempo, provavelmente pela influência dos principais eventos relatados anteriormente, que influenciaram diretamente a fertilidade dos solos na região produtora de grãos no RS, nos últimos 40 anos. Em 1967, mais de 65% das lavouras avaliadas tinham valores de pH menor que 5,0; em 1984, a maior proporção tinha valores de pH na faixa 5,1-5,5; e em 2004, pH maior que 6,0, sendo que em mais de 95% das lavouras, os valores de pH eram maiores que 5,6 (Figura 3a). Em 1967, em Santa Rosa, mais de 60% dos solos avaliados apresentaram teor de MO menor que 2,5% e em 2004, maior que 3,6% (Figura 3b). Nesse mesmo ano, em Ibirubá, mais de 85% dos solos apresentaram teor de MO maior que esse valor.

Tabela 2. Resultados do levantamento da fertilidade do solo feito, na camada de 0-20 cm, em 19671 no RS, para delinear o Plano Estadual de Melhoramento da Fertilidade do Solo e valores médios de indicadores da fertilidade do solo obtidos dos levantamentos feitos na década de 1960 nos municípios onde iniciou a ”Operação Tatu” e nas regiões Planalto Médio (PM) e Alto Vale do Uruguai (AVU) e no Rio Grande do Sul (RS).

O aumento nos teores de P disponível nos solos desses municípios também foi grande (Figura 3c). Em 1967, aproximadamente 90% dos solos avaliados tinham menos que 3 mg dm-3 de P; em 1984, apenas 20% das lavouras avaliadas em Ibirubá tinham teor menor que 3 mg dm-3; em 2004, mais de 95% dos solos avaliados tinham teores de P disponível maior de 6 mg dm-3 e em 65% deles o teor era maior que 12 mg dm-3, ou seja, acima da faixa considerada adequada para os solos daquela região. Os teores de K disponível no solo não eram baixos como os de P (Figuras 3c e 3d). Em 1967, em quase 50% das lavouras avaliadas, o teor era menor que 40 mg dm-3; em 1984, em apenas 20% delas. Em 2004 somente em 5% dos solos, o teor de K disponível era menor que 120 mg dm-3 (Figura 3d).

A melhoria da fertilidade do solo nas últimas quatro décadas também é expressa pelo aumento dos valores e dos teores médios destes indicadores (Figura 4). O valor médio do pH dos solos em Santa Rosa aumentou de 4,7, em 1967, para 6,2, em 2004 (Figura 4a); a MO aumentou em, pelo menos, 50% no período avaliado, chegando a 4,2% em média, em Ibirubá (Figura 4b). A mesma tendência é observada nos teores de P disponível (Figura 4c) em Santa Rosa, que passou de 1,3 mg dm-3, em 1967, para 20,6 mg dm-3 em 2004; e de K (Figura 4d), que era pouco maior que 50 mg dm-3, em 1967, e passou para 230 mg dm-3, em média, nos dois municípios em 2004.

Figura 3. Evolução nas faixas de valores dos indicadores de fertilidade do solo - pH em água (a), matéria orgânica (b) e fósforo (c) e potássio disponíveis (d) - em Santa Rosa e em Ibirubá nas últimas quatro décadas.

Figura 4. Evolução dos valores e dos teores médios dos indicadores de fertilidade do solo - pH em água (a), matéria orgânica (b) e fósforo (c) e potássio disponíveis (d) - em Santa Rosa e Ibirubá [(A) e (C): Mielniczuk & Anghinoni (1976); (B): Associação (1967); (D) Porto (1970); (E) avaliação feita neste trabalho)].

A melhoria da fertilidade foi influenciada principalmente pelo conhecimento gerado e difundido pelas ”Operações Tatu”, pelo projeto PIUCS, pelos CAT’s, pelo projeto METAS e pelo aprimoramento e uso das recomendações de adubação e calagem (Figura 2). A ação direta dos agricultores com a adubação e a correção da acidez do solo e a adoção de técnicas conservacionistas do solo, como o SPD (Figura 1b), sem dúvida contribuiu muito para o aumento da fertilidade ((Tabelas 1 e 2; Figuras 3 e 4), principalmente dos solos naturalmente ácidos e pobres em nutrientes e/ou dos que perderam a camada superficial pela erosão, e da produtividade das culturas, em 2003 a produção de grãos de trigo foi de 166%, de soja de 245% e de milho de 225% em relação a obtida em 1960 (EMATER, 2007) nas últimas quatro décadas na região produtora de grãos do RS. Embora a melhoria da fertilidade do solo tenha sido verificada com a aplicação do conceito mineralista, esse conceito talvez não seja suficiente para expressar a fertilidade percebida pelas plantas, quando cultivadas há tempo no SPD (Nicolodi et al., 2008).

Conclusões

A fertilidade dos solos do Planalto do RS aumentou muito nas últimas quatro décadas. Esse aumento foi promovido principalmente pela aplicação do conceito mineralista da fertilidade, pela recomendação e uso de adubos e corretivos conforme os resultados da análise química de amostras de solo e as espécies cultivadas.

Agradecimentos

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão de bolsas de doutorado e de sanduíche de doutorado no exterior. Ao Eng. Agr. Paulo Kappel e equipe da EMATER de Santa Rosa, ao Eng. Agr. Lori Baloch da EMATER de Ibirubá, ao Prof. Carlos Noskoski da Universidade de Passo Fundo e ao Prof. João Mielniczuk pelo incentivo, pela ajuda na busca por informações sobre os resultados e as análises de solo feitas durante as ”Operações Tatu”. Ao Prof. Danilo Rheinheimer da UFSM pelas informações sobre o levantamento de fertilidade feito entre 1997 e 1999.

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