Pesquisa realizada na ESALQ/USP – Qualidade e funcionamento de solos em cultivos de cana-de-açúcar

Publicado em: 20/12/2024.

Para obter o título de doutora, Aline Fachin Martíni desenvolveu sua tese intitulada “Funcionamento e qualidade de solos cultivados com cana-de-açúcar sob diferentes sistemas de preparo e manejo do solo”, sob orientação do Prof. Miguel Cooper, docente da ESALQ/USP e do SolloAgro.

A seguir, confira mais detalhes sobre a pesquisa.

Importância da cana-de-açúcar e os desafios ambientais

A cana-de-açúcar desempenha um papel essencial no Brasil, tanto na produção de alimentos quanto na geração de biocombustíveis.

O país é líder mundial na produção de cana, com 10 milhões de hectares cultivados e mais de 654 milhões de toneladas colhidas anualmente. Além disso, é o segundo maior produtor de bioetanol, com 29,7 bilhões de litros produzidos a partir da cana.

O crescimento do cultivo, impulsionado pela demanda global por bioetanol, vem aumentando a área plantada. Contudo, as práticas tradicionais de manejo, como o uso excessivo de aragem e gradagem, têm causado degradação do solo e levantado preocupações sobre a sustentabilidade ambiental.

Qualidade do Solo

A qualidade do solo é definida pela capacidade do solo de desempenhar suas funções, como sustentar plantas, regular água e promover ecossistemas saudáveis.

Indicadores como porosidade, densidade, ciclo de nutrientes e atividade biológica ajudam a medir essa qualidade. Solos degradados frequentemente apresentam:

• Baixo acúmulo de carbono;
• Compactação;
• Redução na vida microbiana;
• Aumento de erosão e emissão de gases do efeito estufa.

Sistema de Plantio Direto

O Plantio Direto surge como uma solução para melhorar a qualidade do solo em sistemas agrícolas. Ele se baseia em:

• Não revolvimento;
• Cobertura do solo;
• Rotação de culturas.

Esse sistema reduz a erosão, melhora a retenção de água e favorece a vida microbiana do solo, promovendo a sustentabilidade a longo prazo.

No entanto, sua aplicação em canaviais ainda é limitada devido a desafios como controle de pragas, correção de acidez em profundidade e compactação.

A pesquisa

Imagem: Localização da área estudada.

Aline dividiu a pesquisa em três capítulos, buscando avaliar de diversas maneiras os diferentes sistemas de manejo em canaviais para identificar práticas que mais contribuem para a qualidade do solo:

1. Revisão Bibliométrica

• Avaliou as tendências de pesquisa sobre qualidade do solo em canaviais;
• Identificou lacunas, autores influentes e estudos mais citados.

2. Efeito do preparo e calagem nos atributos hídrico-físicos

• Comparou sistemas de preparo convencional e plantio direto em um campo cultivado a longo prazo;
• Indicadores analisados: condutividade hidráulica, densidade, porosidade e resistência à penetração.

3. Qualidade estrutural do solo

• Analisou a estrutura do solo por métodos visuais e indicadores físicos sob diferentes manejos;
• Comparou plantio direto e preparo convencional, com e sem aplicação de calagem.

Resultados

A pesquisa analisou 160 publicações científicas sobre qualidade do solo no cultivo de cana-de-açúcar.

A maioria dos estudos foi publicada nos últimos 9 anos, com 74% dos artigos nesse período, o Brasil foi o principal responsável, com 99 publicações.

Imagem: Número de publicações sobre cana-de-açúcar, sistemas de manejo e qualidade do solo por categorias da Ciência do Solo (n = 114 publicações).

Aline também realizou testes de infiltração e amostragens de solo para medir atributos hidrofísicos, como condutividade hidráulica saturada, densidade do solo, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e resistência à penetração.

Foram analisados sistemas de plantio direto (NT) e plantio convencional (CT) com e sem calagem (0 (NT0) e 4 (NT4) Mg ha⁻¹), além de uma área de floresta nativa (NF).

A floresta nativa apresentou a menor densidade e maior porosidade total, macroporosidade e condutividade hidráulica.

Imagem: Correlação entre os atributos hidrofísicos do solo: densidade do solo (Bd), porosidade total (TP), microporosidade (Mic), macroporosidade (Mac), resistência à penetração do solo (RP) e logaritmo natural da condutividade hidráulica saturada (ln Ks). Quanto maior o círculo, maior a correlação (positiva ou negativa).

A densidade do solo no CT4 e NT0 foi mais alta, indicando necessidade de melhoria. O NT4 foi considerado o sistema mais viável para a agricultura conservacionista em campos de cana-de-açúcar.

Conclusões

Por meio dos resultados, Aline demonstrou que o plantio direto, aliado à calagem, pode ser a melhor alternativa para minimizar os impactos do cultivo de cana-de-açúcar no solo.

Este sistema:

• Reduz a compactação;
• Aumenta a infiltração e retenção de água;
• Melhora a estrutura e vida microbiana do solo;
• Contribui para o sequestro de carbono.

Apesar dos desafios para sua implementação, o plantio direto se destaca como uma solução eficaz para promover a sustentabilidade da produção de cana-de-açúcar no Brasil.

Quer entender mais sobre a pesquisa?

Clique aqui e confira a tese!

Também confira os artigos publicados pela autora:

Martini, A. F., Valani, G. P., Boschi, R. S., Bovi, R. C., da Silva, L. F. S., & Cooper, M. (2020). Is soil quality a concern in sugarcane cultivation? A bibliometric review. Soil and Tillage Research, 204, 104751. Acesso aqui.

Martíni, A. F., Valani, G. P., da Silva, L. F. S., Bolonhezi, D., Di Prima, S., & Cooper, M. (2021). Long-term trial of tillage systems for sugarcane: Effect on topsoil hydrophysical attributes. Sustainability, 13(6), 3448. Acesso aqui.

Martíni, A. F., Valani, G. P., da Silva, L. F. S., de Paula, S., Bolonhezi, D., & Cooper, M. (2024). Soil physical quality response to management systems in a long‐term sugarcane trial. Land Degradation & Development, 35(4), 1320-1334. Acesso aqui.