Solo e água

De acordo com Gliessman (2002) o solo, em um sentido amplo, é a porção da crosta terrestre na qual os vegetais estão sustentados. Num sentido mais específico, é a capa superficial intemperizada da Terra, sendo uma mescla de organismos vivos, com suas atividades metabólicas e de decomposição, e materiais provenientes das rochas, além da água e do ar que ocupam os espaços entre as partículas do solo (poros).

Resultante das interações entre litosfera e atmosfera, o solo, no seu desenvolvimento evolutivo vai assumindo funções de intermediação passando a regular os fluxos de matéria e energia, estabelecendo condições objetivas para o estabelecimento do bioma e passando a condicionar a dinâmica da paisagem.

O solo se constitui em um sistema coloidal em que partículas minerais e orgânicas compõem a fase dispersa e a água a fase dispersora.

Segundo Bidwell e Hole (1965) o solo se constitui em “um sistema aberto, em equilíbrio dinâmico, cuja evolução, que se dá no sentido da diferenciação das partes e das funções, é determinada pelos ajustes às condições ambientais.”

Em uma entropia crescente, os processos de intemperismo físico e químico, tendem a dissipar a energia armazenada nas ligações químicas das estruturas dos minerais primários que constituem as rochas. Dependendo das condições climáticas, parte considerável dos produtos de solubilização dos minerais primários é lixiviado.

Dos materiais que persistem, têm-se os resistentes ao intemperismo como o quartzo e uma série de compostos de sílica, alumínio e ferro, basicamente, que irão se recombinar dando origem aos minerais secundários que comporão a fase coloidal do solo, nestes filossilicatos, hidróxidos de alumínio, óxidos e oxihidróxidos de ferro ocorre a diferenciação das partes citada pelos autores.

Estes colóides se caracterizam pela elevada densidade de cargas superficiais e passam a adsorver parte dos produtos de solubilização que seriam lixiviados. O aumento da concentração de íons na fase adsorvida irá contingenciar o intemperismo, reduzindo a escalada de entropia, numa diferenciação das funções.

Todos os constituintes da fração coloidal, incluindo os íons do complexo sortivo, são hidrófilos e isto é determinante na evolução de sua estrutura.

Através das interações com a água, nos processos de floculação, cimentação e fissuração, os coloides do solo vão assumindo o arranjo espacial que irá definir a geometria dos espaços vazios, ocorrendo uma nova diferenciação das partes deste

solo.

A atividade biológica, ela própria condicionada pelo regime hídrico do solo, tende a otimizar o processo evolutivo da estrutura, seja simplesmente pela elaboração dos canais biológicos, seja pela agregação das partículas e micro agregados em grumos, mas, sobretudo pela adição de matéria orgânica humificada, agente cimentante que confere estabilidade estrutural além de incrementar a capacidade de troca catiônica.

Na região de clima tropical úmido e subúmido, a alta pluviosidade, em episódios concentrados, associada às temperaturas elevadas de verão, induz o aumento da mobilidade e reatividade da água, intensificando o intemperismo tanto quanto os processos pedogenéticos.

A produção e acumulação de filossilicatos (argilas) aumenta linearmente com a precipitação e exponencialmente com a temperatura Jenny (1941). Estas mesmas condições, pluviosidade e temperaturas elevadas, favorecem a lixiviação de bases trocáveis e sílica, induzindo a acumulação relativa de óxidos de Fe e Alumínio e de filossilicatos do tipo 1:1 (caulinita), que apresentam baixa capacidade de troca catiônica, Fassbender (1975).

A disponibilidade de água, a temperatura e a radiação líquida elevadas, propiciam a produção expressiva de biomassa nos trópicos úmidos, que se traduz no aporte de quantidade igualmente expressiva de matéria orgânica no solo. As temperaturas elevadas estimulam o aumento das populações e atividade de microorganismos responsáveis pela humificação e mineralização, abreviando o ciclo da matéria orgânica no solo.

Greenland, Will e Adams (1992), analisando o Diagrama de Mohr, que relaciona a síntese de matéria orgânica pelas plantas com a mineralização em ambiente aeróbio e anaeróbio, em função da temperatura, chama a atenção para o fato de que a partir de 300C, a acumulação de compostos orgânicos, ser relativamente pequena em ambas as situações.

Segundo estes autores, os fatores externos que influenciam a mineralização da matéria orgânica do solo, incluem temperatura e chuvas, a vegetação, à medida que modifica a temperatura e atividade biológica no solo, a composição do material orgânico depositado e as perturbações conseqüentes aos tratos culturais.

Como propriedades intrínsecas do solo, teríamos teor e natureza dos minerais de argila, drenagem, acidez e disponibilidade de nutrientes. Estes

parâmetros irão influir diretamente tanto na produção de biomassa, quanto na estabilidade da matéria orgânica humificada.

Sabe-se, por exemplo, que a estabilidade da matéria orgânica em Chernossolos decorre das ligações que se estabelecem entre o humos e as partículas de argila, através de cátions bivalentes como o cálcio e o magnésio.

A taxa de adição de matéria orgânica nos solos sob matas tropicais úmidas é excepcionalmente alta, estimada uma perda anual entre 8,3 t/ha (Proctor, 1984) e 10,4 t/ha (UNESCO, 1978).

Uma vegetação densa propõe uma eficiente proteção contra a incidência direta da radiação atmosférica sobre a superfície do solo, que irá se refletir na manutenção de temperaturas amenas e da umidade, limitando o processo de mineralização da matéria orgânica. Esta condição favorece o acúmulo de matéria orgânica no solo.

Greenland, Will e Adams (1992) estimam que pela substituição desta vegetação por monocultura intensiva, o Co orgânico retido no solo cairia de 43 para 25 ton/ha em 15 anos e o seqüestro potencial de C pelo solo, no mesmo período, iria de 11t/ha para 2 ton/ha.

Quando se pensa em sustentabilidade nos sistemas agrícolas, deve-se levar em conta não somente a fertilidade do solo ou a economia da água, mas também o aproveitamento de energia solar e o equilíbrio no ciclo do carbono.

Finalmente, Theng (1991) considera que a produção agrícola deve assegurar o sustento em condições dignas da força de trabalho envolvida, o que significa mais do que assegurar uma rentabilidade satisfatória, mas também a salubridade e a otimização da energia (trabalho) envolvida no processo produtivo:

[...]O desenvolvimento e implementação de sistemas agrícolas sustentáveis deve conter ou reverter a degradação do solo e ser levada a cabo com a colaboração das comunidades envolvidas. Programas de conservação do solo devem não somente ser exequíveis, mas também compatíveis com as aspirações sócio econômicas e condições das comunidades locais.