Fertilidade do Solo Introducao e Historico Apostila Completa

1 INTRODUÇÃO A FERTILIDADE DO SOLO Apostila 1 1 INTRODUÇÃO Quando o homem percebeu a necessidade de se fixar em um local iniciouse na arte de cultivar o solo e assim foi sentida a necessidade de se ter conhecimento a respeito dos fatores envolvidos para se obter uma produção satisfatória 2 HISTÓRICO DA FERTILIDADE DO SOLO No processo de desenvolvimento da humanidade no início o ser humano tinha hábitos nômades e vivia da caça e da coleta para a obtenção de seus alimentos Com a domesticação de animais e plantas o homem sentiu a necessidade em se fixar em um local e uma vez que deixou de ser nômade passou a se dedicar ao cultivo de alimentos para sua subsistência marcando o nascimento da agricultura Os primeiros relatos de práticas correlacionadas à fertilidade do solo foram 2500 aC antes de cristo Tratavase de observações sobre a fertilidade da terra nestes relatos já se observava a importância do uso de irrigação e do deposito de matéria orgânica MO e silte após enchentes de rios que aumentavam a fertilidade das áreas após as inundações Outra informação comum era a utilização de estercos esgoto humano sangue e corpos em decomposição adubação verde misturar de solos com características diferentes para aumentar a produção em uma área 21 Fertilidade do Solo nos Primeiros 18 Séculos da Era Cristã De acordo com Lopes e Guilherme 2007 em 1100 dC depois de cristo um árabe andaluz Ibn Al Awan testou diversas técnicas em jardins de ensaios ou seja em ensaios de campo e estes ensaios deram origem ao primeiro livro de fertilidade do solo o livro da Agricultura que tinha 1500 páginas 35 capítulos e três volumes Nesta época os acontecimentos eram bastante espaçados e aproximadamente 250 anos depois foi publicado o Opus Ruralium Comodorum outro livro de autoria de Pietro de Crescenzi 1230 1307 considerado o fundador da agronomia moderna É claro que não se espera hoje consultar esses livros mas com certeza eles foram importantes para consolidar os conhecimentos de hoje Algumas observações foram bastante pertinentes outras nem tanto mas permitiram a formação do atual conhecimento Por exemplo em 1563 o pesquisador Palissy relatou que as 2 cinzas das plantas representavam o material que elas tinham retirado do solo Essa observação pode ser considerada bastante pertinente pois a matéria mineral das plantas é obtida metodologicamente pela queima em mufla à uma temperatura de 550ºC ou seja a simples queima pode apresentar ainda algum resíduo de material orgânico Outro pesquisador o Bacon em 1600 sugeriu que a água era o principal alimento das plantas e que o solo era importante só para dar sustentação A água como principal veículo da nutrição das plantas foi um questionamento que se manteve por mais uns 100 anos Mas esse pesquisador também não estava 100 errado o solo pode hoje ser considerado um mero meio de sustentação com o fornecimento de soluções nutritivas completas a produção vegetal pode ser satisfatoriamente obtida com uso da chamada hidroponia cultivo na ausência de solo Ainda preocupado em provar que a água era o principal alimento para as plantas van Helmont 1577 1644 fez uma experimentação com 1 vaso com 907 kg de terra e um pé de salgueiro 23 kg protegeu o vaso de poeira e só forneceu água destilada Após 5 anos ele tinha uma árvore de 767 kg e 566 g de terra como só forneceu água e obteve um aumento de massa vegetal de 3200 ele concluiu que a água era o principal alimento para as plantas e que a redução do volume da terra pode ter sido em função de algum erro experimental Robert Boyle 1627 1691 repetiu o ensaio de van Helmann mas analisou quimicamente a planta e observou que estas continham sais terra e óleo mas todos esses elementos deviam ser formados pela água Na verdade a dificuldade observada por esses pesquisadores também estava relacionada às metodologias disponíveis para análise dos materiais Problema de certo modo que persiste até hoje na avaliação de alguns micronutrientes que apresentam altas variações de acordo com o extrator utilizado Glauber 1604 1668 químico alemão sugeriu que salitre KNO3 e não água era o princípio da vegetação ou seja já conseguiu definir a presença de alguns minerais que posteriormente foram considerados essenciais Para acabar com a teoria que a água que nutria os vegetais a pesquisa de Woodward 1700 através de uma experimentação com água de chuva água de rio água de esgoto e água de esgoto mofo de jardim concluiu que as impurezas da água que eram importantes para a nutrição e não somente a água Priestley 1775 descobriu o O2 e que as plantas eliminam O2 Ingenhousz 1776 mostrou que a liberação de O2 ocorre somente na presença da luz mostrando a Influência da luz sobre as trocas gasosas 3 No século XIX houve um grande avanço na ciência com descobertas em química e biologia promovendo um grande progresso na compreensão da nutrição de plantas e da adubação das culturas SAUSSURE 1804 demonstrou que as plantas 1 Obtém C do CO2 atmosférico 2 H e O eram assimilados na mesma proporção que estão na H2O 21 3 Aumento da matéria seca era devido ao C H e O absorvidos e 4 O solo era fornecedor de minerais indispensáveis à vida das plantas Boussingault 1802 1887 considerado o pai da experimentação de campo realizou vários experimentos com estercos avaliando a produção de massa de várias culturas Comprovou experimentalmente que o solo é o fornecedor de minerais indispensáveis à vida da planta Cultivou plantas em substrato inerte irrigado com solução nutritiva JUSTUS von LIEBIG 18031873 considerado o pai da Fertilidade do solo e nutrição de plantas publicou em 1840 o livro A química agrícola e sua aplicação na agricultura e Fisiologia fazendo as seguintes considerações 1 Elementos minerais não estão casualmente presentes nas plantas mas necessários 2 Plantas necessitam de 10 elementos C H O N P K Ca Mg S e Fe todos com exceção do C H O provém do solo 3 Espécies diferentes necessitam de quantidades diferentes dos elementos 4 Alguns solos são deficientes em alguns elementos que podem ser corrigidos através da adubação 5 Humus não é utilizado pelas plantas mas é a fonte de nutrição das mesmas Ele também foi o responsável por uma das leis gerais da adubação A Lei do Mínimo que diz o seguinte a produção de uma cultura será limitada pelo nutriente que estiver em menor disponibilidade no solo ainda que todos os outros elementos estejam disponíveis e na quantidade adequada Para demonstrar está ideia usou um barril construído de ripas de madeira se uma ripa estiver quebrada você não consegue encher de água o barril até sua capacidade total pois a água irá vazar pela ripa quebrada Assim cada ripa seria um nutriente figura 1 e a que apresentar o menor tamanho irá limitar a capacidade do barril mesmo que você corrija esta ripa a seguinte com menor tamanho é que passa a limitar a capacidade do barril 4 Figura 1 Barril representando a Lei do Mínimo de JUSTUS von LIEBIG Entre 1840 e 1900 muitos trabalhos sobre estudos de nutrição e fertilidade foram publicados entre eles podemos citar Wiegmann e Polstorff que desenvolveram vários trabalhos aplicando fertilizantes em areia Knop e Sachs em experimentos com solução nutritiva Pfeffer analisou as cinzas da planta já desenvolvendo métodos de análises Lawer e Gilbert em 1843 fundaram a estação experimental agrícola de Rothamsted na Inglaterra Nesta estação muitos experimentos de nutrição mineral no campo foram realizados Um experimento denominado Broadbalk Winter Wheat comparando fertilizantes orgânicos e minerais iniciado em 1843 é conduzido até hoje Desde o início vêm sendo aplicados anualmente uma série de tratamentos demonstrando que sim é possível manter a fertilidade do solo ao longo do tempo com o uso de corretivos e fertilizantes Desde o início dos relatos ligados às práticas agronômicas observouse uma grande interferência de fatores distintos o que talvez até hoje torne essa ciência em intenso processo de desenvolvimento Cada vez mais se observa a necessidade de interligação de diversas disciplinas e áreas distintas para garantir os avanços nesta área de conhecimento Podemos observar uma ligação com a segurança alimentar dos produtos agrícolas a preservação e sustentabilidade ambiental engenharia de produção tecnologia industrial importante na produção de fertilizantes mais eficientes máquinas mais adequadas sementes mais produtivas eou menos susceptíveis a ataque de pragas genética molecular entre outras 5 22 Fatos Marcantes da Evolução da Fertilidade do Solo no Brasil No Brasil os trabalhos pioneiros em Fertilidade do Solo e Adubação foi publicado em 1895 por Franz W Dafert primeiro diretor do Instituto Agronômico de Campinas IAC Estrumes nacionais O IAC já naquela época realizava análises nos mais diferentes tipos de estercos animais e compostos orgânicos como casca de café palha de milho e feijão bagaço de cana restos de criação além de outros materiais Figura 2 Outro trabalho também publicado neste mesmo período foi do Prof Paul Wagner Aplicação de adubos artificiais na cultura das árvores frutíferas legumes flores e nos jardins traduzido do alemão um guia de recomendações de adubação em português O livro inicia com uma discussão sucinta sobre quais substância são necessária a vida da planta e quais são mais importantes sua aplicação via adubação O livro já apresenta resultados experimentais como o da figura 3 com resultados obtidos na cultura da cevada pelo uso de superfosfato e escória de siderurgia em vasos onde foram aplicados estrumes ricos em nitrogênio e potássio 6 221 Programa do IRI Iniciado em 1950 tinha o objetivo identificar as razões do declínio da produtividade do café no interior de São Paulo Estabeleceu um programa intensivo de estudo da fertilidade do solo 222 Projeto FAOANDAABCAR Iniciado em 1969 tinha o objetivo de instalar campos de demonstrações com uso de corretivos e fertilizantes 223 Operação Tatu Realizado nas décadas de 1950 e 1960 tinha como base a coleta de amostras de solo visando à identificação dos fatores que causavam a baixa fertilidade do solo nos campos do Rio Grande do Sul 224 International Soil Fertility Evaluation and Improvement Project Procurando estabelecer as relações entre fertilidade e adubação contribuiu para o desenvolvimento da análise de solo como instrumento de diagnose da fertilidade do solo 7 225 Tropical Soils Research Project Complementa o programa anterior desenvolvendo uma série de trabalhos sobre a correção do solo desenvolvimento radicular movimentação de ions calibração de análises efeitos residuais etc 226 Comitê de Qualidade da ANDA A ANDA fundada em 1967 reúne as empresas produtoras de fertilizantes no Brasil com o objetivo de difusão do uso correto e defesa da imagem e do uso dos fertilizantes minerais Instituiu em 1973 o Programa Interlaboratorial de Metodologia de Análise de Fertilizantes com objetivo de aferir e padroniza os laboratórios que serviam de apoio as empresas no sistema de controle de qualidade de suas produções 227 Plano Nacional de Fertilizantes e Calcário Agrícola PNFCA Impulsionado pelo aumento no consumo e a crise do petróleo foi criado em 1974 com o objetivo a ampliação e modernização das indústrias de corretivos e fertilizantes no Brasil 228 Programas Interlaboratoriais de Controle de Qualidade de Análises de Solos Em meados da década de 1960 iniciouse os primeiros trabalhos de correlação e calibração dos métodos de análise de solo Começa a ser publicado os boletins de recomendação de corretivo e fertilizantes Boletim 100 IAC Boletim de Minas Gerais 5ª Aproximação Boletim do rio Grande do Sul Cerrado Correção do Solo e Adubação Com o aumento no número de laboratórios houve a necessidade de avaliar a confiabilidade dos laboratórios ROLAS início em 1968 no rio Grande do Sul e Santa Catarina Sistema IAC início em 1986 com a difusão do método de extração pelas resinas PROFERTMG início em 1987 entre os laboratórios de Minas Gerais CELAPR início em 1995 entre os laboratórios do Paraná 8 PAQLF início em 1995 coordenado pela EMBRAPA entre os laboratórios do Brasil que adotam o método oficial da mesma 229 Programa Interlaboratorial de Análise de Tecido Vegetal O programa de análise foliar iniciou em 1982 com 15 laboratório e hoje conta com mais de 140 participantes em todo Brasil 2210 Outros fatos marcantes Gesso Agrícola Uma Descoberta Casual Método de Extração de Nutrientes com Resina de Troca lônica Método de Saturação por Bases Evolução das Análises de Micronutrientes nos Solos Fixação Biológica de Nitrogênio 3 LEIS GERAIS DA ADUBAÇÃO LEI DO MÍNIMO consiste em O rendimento de uma safra é limitado pela deficiência de qualquer um dos nutrientes essenciais embora todos os outros estejam presentes em quantidades suficientes Essa lei é constantemente demonstrada com o uso de barris Figura 4 onde se demonstra que a produtividade escorre pela deficiência de qualquer elemento que não esteja sendo fornecido 9 Figura 4 Demonstrativo do princípio da lei do Mínimo Na Figura 4 observase que no primeiro barril a produtividade está sendo limitada pelo N nitrogênio fósforo P potássioK enxofre S e zinco Zn No segundo barril se fez a correção do nitrogênio e a produção continua sendo limitada pelos demais nutrientes e somente no terceiro barril com o fornecimento de todos os elementos essenciais é que a produção não estaria sendo limitada O conhecimento desta lei é muito importante apesar de existirem algumas limitações práticas para sua adoção Como por exemplo o fato que quando são vários os nutrientes deficientes normalmente a adição de qualquer um deles levará a aumentos de produção Outro fator importante é que há diferenças no comportamento dos nutrientes no solo como por exemplo a existência de elementos de pouca mobilidade que diferem dos nutrientes móveis Ou seja em condições normais de campo muitas vezes são vários os nutrientes ou fatores que limitam a produção além da ação de suas interações LEI DE MITSCHERLICH Mitscherlich desenvolveu trabalhos experimentais em vasos e campo testando quantidades crescentes de um nutriente de cada vez 10 Verificou que ao adicionar quantidades sucessivas de um nutriente o maior incremento em produção era obtido com a primeira quantidade aplicada Com aplicações sucessivas de quantidades iguais do nutriente os incrementos de produção foram cada vez menores Figura 5 Efeito da aplicação de doses sucessivas de nitrogênio na produção de massa LEI DA RESTITUIÇÃO Baseiase na necessidade de restituir ao solo aqueles nutrientes absorvidos pelas plantas e exportados com as colheitas ou seja aqueles que não foram reciclados Essa lei considera o esgotamento dos solos em decorrência de cultivos sucessivos como uma das origens da redução da produtividade A lei da restituição é a base do conceito de adubação Devese considerar a extração média das culturas por exemplo os citados na Tabela 1 como referência para ser devolvida no solo via adubação para a próxima safra Existem limitações para o seu cumprimento como solos naturalmente pobres devem primeiramente ter suas limitações corrigidas pois ele não forneceria os nutrientes necessários para a produtividade Além da extração pelas culturas podem ocorrer outras perdas como a lixiviação erosão entre outras que podem inclusive ser intensificadas com alguns manejos como a calagem e gessagem 15 309 356 387 409 144 242 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 10 20 30 40 50 60 Nitrogênio aplicado kgha Aumento de produção kgha 98 47 67 129 31 22 15 309 356 387 409 144 242 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 10 20 30 40 50 60 Nitrogênio aplicado kgha Aumento de produção kgha 98 47 67 129 31 22 11 LEI DO MÁXIMO O excesso de um nutriente no solo reduz a eficácia de outros e por conseguinte pode diminuir o rendimento das colheitas Normalmente poderia se esperar que não houvesse limite para o fornecimento de nutrientes porém conforme demonstrado na figura 6 podese observar que há um limite para o fornecimento do nutriente após esse ponto há uma queda da produção Ou seja na faixa de suficiência é a utilizada como doses eficientes de adubação nesta faixa estão as diferenças por exemplo de se utilizar uma adubação recomendada para baixo nível tecnológico dose menor dentro da faixa de suficiência ou alto nível tecnológico dose maior dentro da faixa de suficiência Figura 6 Curva de resposta esquemática mostrando o efeito da aplicação de um nutriente sobre a produção de uma cultura Tabela 1 Quantidade de nutrientes necessários para a produção de 1 tonelada das principais culturas Cultura N P K Ca Mg S Zn B Cu Mn Mo Macronutrientes Kg Micronutrientes g Milho 46 9 40 6 6 7 85 13 29 119 063 Sorgo 13 2 10 3 25 15 162 100 73 340 267 Trigo 16 3 12 2 2 2 67 100 153 Soja 100 13 32 23 12 8 67 33 33 200 3 Cana 15 02 15 11 05 05 9 4 4 37 002 Gramíneas 13 3 18 5 25 3 71 28 27 117 Leguminosas 15 15 20 10 17 15 27 40 8 55 Adaptado de Malavolta 1987 12 De modo geral podese fazer uma interpretação quantitativa da lei do mínimo como o uso do princípio do crescimento linear até um ponto onde se alcança um plateau devido a insuficiência de outro nutriente Figura 7 Figura 7 Resposta linear à adição de nutrientes baseada na lei do mínimo O que ocorre é que uma série de interações que também pode ser considerada uma Lei da adubação A lei da interação que diz que o fator de produção é tanto mais eficaz quando os outros fatores estão mais próximos do seu ótimo Essa lei exprime que é ilusório estudar isoladamente um fator de produção uma vez que ocorre que um ou mais elementos exercem influência mútua ou recíproca Essa influência pode ser positiva sinérgica como no caso de N x P N x K P x Ca P x S P x H2O do solo N x Irrigação N x Controle de ervas daninhas Ou ao contrário ser negativa antagônica onde um fator ou elemento limita a ação de outro elemento Al x P Al x Ca P x Zn P x Fe P x Cu Ca x Zn S x Mo Ca x B Zn x Fe Ainda temos mais uma lei geral da adubação proposta por Voisin 1973 mas essa de difícil aplicação prática É a Lei da qualidade biológica A aplicação de adubos deve ser realizada com o objetivo de melhoria da qualidade do produto a qual deve ter prioridade sobre a produtividade Ela baseiase no fornecimento desequilibrado de nutrientes que pode gerar efeitos negativos ou indesejáveis aos alimentos Ou seja devese realizar uma adubação visando o melhor teor de açúcar para uma determinada fruta e não uma alta produtividade 13 com teor de açúcar abaixo da média Ex Deveria ser adubado um pomar de laranjas para obter 100 caixas de alto teor de açúcar em substituição a este mesmo pomar produzir 1000 caixas com um teor de açúcar variável Outro exemplo é na cultura do fumo que não se deve aplicar potássio com o uso da fonte cloreto de potássio pois esse adubo reduz a combustão do fumo 31 FATORES DE INTERFERÊNCIA NO SISTEMA SOLOPLANTA É importante saber que o sistema soloplanta é bastante complexo e somente o conhecimento das interrelações existentes Tabela 4 pode permitir que seja manejado corretamente Para suprir as deficiências relacionadas a fertilidade do solo estrutura e outros fatores envolvidos entre eles podemos citar Compreensão dos nutrientes essenciais e benéficos e os critérios de essencialidade A faixa ideal para a absorção de nutrientes Atender ao conceito geral para a adubação das culturas Entendimento da multidisciplinaridade de fatores da fertilidade e nutrição de plantas Ou seja o conhecimento das interações é mais importante do que o conhecimento isolado dos fatores que atuam no sistema Tabela 4 Fatores que influenciam o crescimento e desenvolvimento das plantas e seu potencial produtivo Fatores climáticos Fatores de solo Fatores de plantas Precipitação Pluvial quantidade distribuição Material de origem Estrutura Textura Espécies cultivares Fatores genéticos Qualidade da semente Temperatura do Ar Profundidade Nutrição Umidade relativa Declividade e topografia Eficiência na adubação Luz quantidade intensidade duração Altitutelatitude Ventos velocidade distribuição Temperatura Reação pH Matéria Orgânica Atividade de microorganismos Capacidade de troca de cátions Saturação por bases Sistemas de Plantio Sistemas de Manejo Disponibilidade de água Evapotranspiração Moléstias insetos bactérias fungos vírus Plantas invasoras Fonte Adaptado e modificado de Tisdale et al 1993 14 32 CONCEITOS RELACIONADOS À FERTILIDADE DO SOLO As causas da Baixa Fertilidade dos Solos podem ser Natural material de origem e intemperismo são os principais Antrópicas manejo inadequado a principal é a erosão e exaustão de nutrientes Como foi discutido até aqui a fertilidade do solo envolve muitas interrelações onde quase tudo depende de outro fator Sendo assim alguns conceitos básicos podem ser igualmente variáveis com sua aplicação 1 Conceito de Adubação é a quantidade de nutrientes necessária para cobrir a diferença entre a exigência da planta para uma determinada produtividade e a quantidade que o sistema solo pode nos oferecer 2 NUTRIÇÃO DE PLANTAS Estudo do papel dos nutrientes funções nas plantas desde sua absorção transporte redistribuição e atuação Logo precisamos conhecer as necessidades das plantas e as disponibilidades dos nutrientes no solo Mesmo com a existência de alguns guias de recomendações como a quinta aproximação utilizada para o estado de Minas Gerais CFSEMG 1999 essas são básicas e não Promover o crescimento das plantas Atributos da qualidade do solo Biodiversidade Atividade de enzimas C e N da biomassa Quociente metabólico Taxa de mineralização Funções do Solo Receber armazenar e suprir água Armazenar suprir e ciclar nutrientes Promover as trocas gasosas Promover a atividade biológica QUÍMICO FÍSICO BIOLÓGICO Teor de N P MOS Porgânico CTC pH Temperatura Densidade agregação Retenção de água Indicadores 15 substituem o poder de decisão do agrônomo em indicar uma dose maior ou menor em função nas demais ferramentas que ele dispõe 3 Conceito de Fertilidade do Solo Um ramo da Ciência do Solo que estuda a capacidade dos solos em suprir nutrientes às plantas Logo precisamos conhecer as transformações a mobilidade e a disponibilidade dos nutrientes às necessidades das plantas e as práticas corretivas e de adubação para manter ou aumentar a disponibilidade dos nutrientes no solo 4 Solo fértil é aquele que tem a capacidade de suprir às plantas nutrientes essenciais nas quantidades e proporções adequadas para o seu desenvolvimento visando obter altas produtividades 5 Solo produtivo A produtividade depende do conjunto de fatores de produção como clima a variedade escolhida as características ideais de estrutura de solo precipitação equilibrada etc Existem solos férteis e não produtivos solos mantidos em pousio assim como temos solos que originalmente poderiam ser considerados de baixa fertilidade como os solos de Cerrado e que apresentam alta produtividade A fertilidade não é uma característica estática e sim um processo altamente dinâmico ou seja pode ser alterada Ainda desmembrando o conceito de fertilidade do solo capacidade de ceder nutrientes temos a ligação do fator intensidade e capacidade assim como os mecanismos de transporte de nutrientes e os fatores que atuam sobre ele como a água disponível compactação e volume de solo explorado pelas raízes entre outros Também no conceito da fertilidade do solo podemos realizar uma separação didática FERTILIDADE NATURAL corresponde a fertilidade do solo quando ele ainda não sofreu nenhum manejo ou manejo recente que tenha alterado antropicamente suas características FERTILIDADE POTENCIAL Evidenciase a existência de algum elemento ou característica que impede o solo de mostrar sua real capacidade de ceder nutrientes 16 FERTILIDADE ATUAL é a que apresenta o solo após receber práticas de manejo para satisfazer as necessidades das culturas Em todos os casos a fertilidade está relacionada com a capacidade dos solos em suprir nutrientes para as plantas Neste sentido temos que para suprir o solo tem que ter os nutrientes e consequentemente deve ser fornecido às raízes Ou seja o nutriente tem que estar disponível Conceito de Nutriente disponível o somatório da quantidade de nutrientes na solução do solo capaz de chegar até a superfície da raiz mais a quantidade que se encontra na fase sólida mas é capaz de ressuprir prontamente a solução do solo á medida que o nutriente da fase líquida é absorvido Furtine Neto et al 2001 16 Exercícios de conceitos para fixação 1 Quais os elementos considerados essenciais para os vegetais superiores Porque eles são essenciais Indique os critérios de essencialidade 2 O que são elementos benéficos Eles devem ser considerados em uma recomendação de adubação Por quê 3 Indicar os conceitos de fertilidade do solo e correlacionar com as leis gerais da adubação Pense em exemplos práticos para atender as leis gerais de adubação 4 O que são macronutrientes e micronutrientes conceitue como deve ser a disponibilidade deles no solo 17 4 OLHANDO PARA O SÉCULO 21 O grande desafio mundial é aumentar a produção de alimentos para atender o crescente aumento da população Até 2050 a demanda de alimentos no mundo é estimada em uma produção de 5 bilhões de toneladas Tabela 5 Tabela 5 Quantidade de habitantes demanda de alimento e produtividade necessária Como satisfazer as demandas futuras de alimentos sem prejuízo ao meio ambientes endo que será necessário um aumento de 30 bilhões de toneladas em 2011 para 50 bilhões de toneladas em 2050 representando um aumento de 70 na produção de alimentos Para isso há basicamente 3 caminhos 1 Aumento da área cultivada 2 Aumento da produtividade e 3 Maior intensidade de cultivo Com relação ao aumento da área cultivada o mundo tem cada vez menos áreas disponíveis para a realização de novos cultivos porém ainda é possível expandir a área cultivada ou ter um melhor aproveitamento de áreas pouco explorada ao redor do globo Terrestre Na tabela 6 é apresentado a área total disponível para a agricultura e a atual área utilizada por diversos países Na Tabela 7 é apresentado o potencial de expansão das áreas cultivadas em diferentes continentes onde se encontram países menos desenvolvidos 1990 POPULAÇÃO MUNDIAL BILHÕES 52 62 70 83 93 DEMANDA DE ALIMENTOS BI ton 197 245 300 397 500 PRODUTIVIDADE tha 25 29 35 45 49 Fonte Bourlaug e Dowswell 1993 2050 2025 2011 2000 18 Tabela 6 Disponibilidade de terra no mundo País Terras disponíveis Terra ocupadas milhões ha milhões ha Brasil 394 62 157 EUA 269 188 699 Rússia 220 132 600 UE 176 116 659 Índia 169 169 1000 China 138 96 695 Canadá 76 45 592 Argentina 71 27 380 Tabela 7 Potencial de expansão das áreas cultivadas em países menos desenvolvidos em milhões de ha Em relação ao aumento da produtividade este item seria suficiente para atender os aumentos na demanda mundial de alimentos A produção tem apresentado saltos de produtividades graças ao desenvolvimento tecnológico Na Figura 9 observase uma estimativa de qual deveria ser a produtividade de algumas culturas para atender a população mundial em 2025 porém na figura 10 é possível ver que em alguns países esta média já foi bastante superada E não precisa ir longe se observamos a produtividade média de bons produtores brasileiros como por exemplo Arroz 6 tha sequeiro Arroz 8 9 tha irrigado Feijão 35 tha irrigado Milho 10 14 tha Soja 4 tha Milho 7 9 tha safrinha Algodão 350 ha Café 30 e 50 sacasha sem e com irrigação Podemos perceber que com a tecnologia atual conseguimos facilmente atender a demanda futura de alimentos Um dos fatores que contribuíram para estes aumentos foram o emprego de fertilizantes é possível verificar na figura 11 que em pouco mais de 30 anos a produção de grãos no Brasil apresentou um aumento 19 em mais de 54 vezes acompanhado por um aumento muito parecido no consume de fertilizantes porém a área plantada aumentou neste mesmo período apenas 2 vezes Figura 9 Comparação entre os rendimentos de 1990 2000 e 2025 para atender a população Figura 10 Produtividade média de algumas culturas em diferentes países tha ARROZ MILHO TRIGO FEIJÃO SOJA Fonte FAO 2005 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BRASIL 36 34 20 07 23 63 100 CHINA EUA FRANÇA 76 16 28 20 Figura 11 Aumento da área plantas produção de grãos e consumo de fertilizantes de 1990 aos dias atuais Outra forma de suprir a demanda futura de alimentos é o melhor aproveitamento das áreas já cultivadas intensificando os cultivos Isso já é uma realidade no Brasil que com uso de técnicas adequadas é possível se fazer duas safras agrícolas na mesma área safra e safrinha sendo que em áreas irrigadas é possível se fazer até 3 safras Isto também é um dos fatores que tem feito o Brasil alcança cada vez mais produtividade por área ao longo dos últimos 50 anos Outros exemplos é a expansão da agricultura em áreas do semiárido brasileiro onde se consegue anualmente 25 safras de uva 2 safras de manga 3 safras de melão entre outras culturas como goiaba limão etc O uso de ambiente protegido também é uma realidade no Brasil ainda é pequena a área com este tipo de agricultura mas também cresce a cada ano principalmente em culturas com grande sazonalidade de preços e elevado valor agregado como é o caso de flores na região de Holambra SP O tomate em casa de vegetação se consegue triplicar a produção alcançando produtividade acima de 120 toneladas por hectare Em algumas regiões do planeta o uso de cultivos protegidos é tão intensa que é possível ver está mudança da paisagem em imagens de satélite como é o caso da região de Almería no sul da Espanha 379 385 356391385370 366350369378 378402 439474488479 462474477483 520525 530544 579 586 604625634641668695737 579 683 760811736784766 824830 1003972 123211931135122512701318 1442 1352 1492 1638 1662 18871936 2077 1902 219 215 242 253 2689 28861 313 76 84 93 105119109122 139147137 164 176191 228228 204210 246 224222 245 283293307 322 302 341338352362 405396404 9091 9192 9293 9394 9495 9596 9697 9798 9899 9900 0001 0102 0203 0304 0405 0506 0607 0708 0809 0910 1011 1112 1213 1314 1415 1516 1617 1718 1819 1920 2021 2122 2223 Área plantada produção de grãos e consumo de fertilizantes safras 90 a 23 Área Plantada milhões de ha Produção de grãos milhões de t Consumo de Fertilizantes milhões de t