Os Solos em Areas Agrícolas

Os Solos em Areas Agrícolas

• O solo é fundamental para a sustentabilidade e produtividade de ecossistemas naturais e agrícolas. A qualidade do solo é um conceito desenvolvido para caracterizar o uso e a saúde do solo. Uma definição geral da qualidade do solo é a aptidão que um solo tem para um uso específico. Recentemente a preocupação da comunidade científica e agrária tem sido focalizada na sustentabilidade do uso do solo, baseados no fato de que a qualidade do solo pode estar declinando. 

Utiliza-se o conceito sustentável para dizer que um uso ou o manejo do solo pode manter a qualidade de vida do homem ao longo do tempo. O recurso terra (do qual o solo é um dos seus componentes) é finito, frágil e não renovável. Somente 22% (3,26 bilhões de ha) do total das terras do planeta são viáveis para cultivo e atualmente somente 3% (450 milhões de ha) apresentam uma alta capacidade de produção agrícola. 

• Existe atualmente uma preocupação global devido ao fato que o solo é finito e que alguns dos seus componentes não podem ser renovados a curto prazo, principalmente quando se observam as condições nos quais se encontram os solos agrícolas e o meio ambiente. Estas preocupações incluem a perda de solo pela erosão, manutenção da produtividade agrícola e sustentabilidade do sistema, proteção de áreas naturais, e o efeito adverso da contaminação de solos sobre a saúde humana. 

Desta forma os objetivos da determinação da qualidade do solo procuram proteger o correto funcionamento dos ecossistemas. Para uma correta avaliação da qualidade do solo deve-se chegar a um acordo de porque a qualidade do solo é importante, como é definido, como deve ser medido, e como responder as medidas com práticas de manejo, recuperação e conservação. 

• Devido ao fato de que a determinação da qualidade do solo requere um análise de vários fatores que intervem no sistema e porque ainda tem-se muito a aprender do solo, estes temas ainda não são facilmente abordados. Definições da qualidade do solo tem sido baseados no uso do solo pelo homem e nas funções do solo dentro de ecossistemas naturais e agrícolas. Para muitos produtores e pesquisadores, produtividade é análoga a qualidade do solo. 

Mas, a manutenção da qualidade do solo é importante também para saúde do homem, já que, o ar, a água superficial e sub-superficial consumida pelo homem podem ser adversamente afetados pelo mal manejo e contaminação dos solos. Contaminação pode incluir metais pesados, elementos tóxicos, excesso de nutrientes, elementos orgânicos voláteis e não voláteis, explosivos, isótopos radioativos e fibras inaláveis. 

• A qualidade do solo não é determinada por um único processo ou propriedade de conservação ou de recuperação, pelo fato que o solo tem propriedades dinâmicas e estáticas que variam espacialmente e no tempo. Cada vez mais, discussões atuais sobre a qualidade do solo incluem o custo ambiental de produção e o potencial de recuperação de solos degradados. 

Os objetivos de avaliar a qualidade do solo em sistemas agrícolas podem ser diferentes que a avaliação da qualidade do solo em sistemas naturais. No contexto agrícola, a qualidade do solo era “manejada”, para maximizar a produção sem efeitos adversos sobre o ambiente, enquanto que em ecossistemas naturais, a qualidade do solo pode ser “observada”, como sendo um grupo de valores nos quais mudanças futuras no sistema podem ser comparadas. 

• Visando a manutenção, conservação e recuperação da qualidade do solo, o objetivo é fazer uma análise dos principais fatores e processos que levam à degradação de solos e como estes efeitos deletérios sobre a diminuição da qualidade do solo podem ser revertidos. 

Indicadores da qualidade do solo:

• Para proceder a uma definição para a medição da qualidade do solo, um conjunto mínimo de características do solo que representam a qualidade do solo deve ser selecionado e quantificado. Muitas propriedades físicas, químicas e biológicas tem sido sugeridas para separar solos com qualidades diferentes. Estes incluem propriedades desejáveis e indesejáveis. 

Características desejáveis podem ser a presença de propriedades que beneficiam a produtividade agrícola e o tamponamento ambiental e/ou outras importantes funções do solo, ou a ausência de uma propriedade que é prejudicial para estas funções. 

• Por exemplo, a ausência de contaminantes é uma característica importante da qualidade do solo. Na seleção das características, é necessário reconhecer que algumas propriedades do solo são estáticas, no sentido que sofrem mudanças muito lentas no tempo, e que outras são dinâmicas. 

Além disto, a variabilidade espacial e temporal das propriedades do solo deve ser considerada ao selecionar as propriedades para avaliação da qualidade do solo. 

Degradação de solos:

• A degradação do solo é um dos maiores desafios da humanidade. Apesar do problema ser tão velho como a agricultura, a sua extensão e impacto na qualidade de vida do homem e meio ambiente são hoje em dia maiores que nunca. É uma preocupação importante por duas razões. Primeiro, a degradação de solos afeta a capacidade produtiva de um ecossistema. Segundo, afeta o clima do planeta através 

de alterações no equilíbrio da água e da energia e modificações nos ciclos de carbono, nitrogênio, enxofre e outros elementos. Através do impacto na produtividade agrícola e no meio ambiente, a degradação do solo provoca instabilidade política e social, aumenta a taxa de desmatamento, intensifica o uso de terras marginais e frágeis, acelera a enxurrada e a erosão do solo, aumenta a poluição de cursos de água, e a emissão de gases que provocam o efeito estufa. 

• Degradação do solo é definida como o declínio da qualidade do solo através do uso incorreto pelo homem. É um termo amplo e vago, no entanto se refere ao declínio da produtividade através de mudanças adversas no status dos nutrientes, atributos estruturais, e concentração de eletrólitos e elementos tóxicos. Em outras palavras, se refere à diminuição da capacidade atual ou potencial do solo para produzir bens ou serviços quantitativos ou qualitativos como resultado de um ou mais processos degradativos. 

Conceitos básicos:

• A degradação de solos implica na diminuição da sua capacidade produtiva através do uso intensivo e indiscriminado que leva a mudanças adversas nas propriedades do solo. Os processos que provocam a degradação de solos podem ser físicos, químicos, ou biológicos. Importante entre estes fatores está o declínio da estrutura do solo, compactação, redução da capacidade de infiltração, depleção de matéria orgânica e redução da biomassa de carbono, desequilíbrio de sais, e o aumento de patógenos do solo. 

A taxa de degradação do solo por diferentes processos está acentuada pela má utilização da terra e por métodos de manejo inviáveis do solo e das culturas. 

Degradação Física: 

A degradação física se refere à deterioração das propriedades físicas do solo. Dentro deste processo estão incluídos: 

• Compactação e “Hardsetting”: o adensamento do solo é causado pela eliminação da porosidade estrutural. Aumento na densidade do solo pode ser causado por fatores naturais ou antrópicos. “Hardsetting” é um problema em solos com argilas de atividade baixa e solos que contêm baixos teores de matéria orgânica. Solos susceptíveis a compactação e “hardsetting” são susceptíveis a erosão e enxurradas aceleradas. 
• Erosão do solo e sedimentação: erosão por água ou vento das camadas superficiais do solo no mundo inteiro excede a formação do solo em taxas alarmantes. 
• A desertificação, ou seja a expansão de condições desérticas, é uma conseqüência direta da erosão pelo vento e salinização. 

O material transportado pela erosão normalmente contém de duas a cinco vezes mais matéria orgânica e frações coloidais que o solo original, causando severos efeitos intrínsecos e extrínsecos. 

Laterização: 

• laterita é uma camada dura de ferro e alumínio endurecida. 
• Laterização se refere à dessecação e endurecimento de material plintico quando exposto e dessecado. 

Degradação biológica: redução do conteúdo de matéria orgânica, declínio da biomassa de carbono, e a diminuição da atividade e diversidade da fauna do solo são conseqüências da degradação biológica dos solos. Devido às temperaturas elevadas do solo e do ar, a degradação biológica é mais severa nos trópicos que nas zonas temperadas. A degradação biológica pode ser causada também pelo uso indiscriminado de agroquímicos e poluentes do solo. 

• Degradação química: a depleção de nutrientes é a maior causa da degradação química. Além disto, a excessiva lixiviação de cátions em solos com argilas de atividade baixa causa a diminuição do pH do solo e a redução da saturação por bases. A degradação química também é causada pelo aumento de alguns elementos tóxicos e desequilíbrio dos elementos, que prejudicam o crescimento das plantas. 

Existem vários fatores que iniciam vários dos processos de degradação. Estes fatores podem ser naturais ou antropogênicos. Fatores naturais incluem o clima, a vegetação, material de origem, relevo e hidrologia. Entre os fatores antropogênicos importantes encontramos a população, o uso da terra, e o desenvolvimento de estradas, canais, e o complexo industrial. 

• Obrigados a cultivar terras que são muito declivosas, com solos rasos ou muitos secos para o cultivo, utilizando métodos que são ecologicamente inviáveis. Alguns solos pobres e intensamente intemperizados estão sendo cultivados sem período de descanso requerido para a recuperação da fertilidade do solo e o melhoramento da estrutura do solo. 

Consequentemente, instala-se a degradação do solo resultando na ocorrência de erosão laminar e em voçorocas e a infestação de ervas daninhas e pragas. 

Os efeitos destes fatores podem ser acentuados por várias causas naturais e antropogênicas. As principais causas da degradação do solo são o desmatamento, métodos de manejo, sistemas de cultivo, uso de agroquímicos, etc. Fatores sociais e políticos também têm um papel importante. 

Os Solos em Areas Agrícolas

Impacto da degradação do solo:

• Um impacto econômico importante da degradação do solo é sobre a produtividade agrícola. O solo supre nutrientes essenciais e água, e a degradação da capacidade e intensidade de suprimento de água e nutrientes afetam o crescimento das plantas. No entanto, as conseqüências ambientais da degradação do solo não tem tido a devida importância que merecem pela sociedade. 

Apesar do reconhecimento por alguns cientistas das conseqüências sobre o aquecimento global pela queima de combustíveis fosseis, as emissões de CO2 e outros gases que provocam o efeito estufa através da degradação do solo, tem sido longamente ignorado. Gases radiativamente ativos relacionados com o efeito estufa são CO2, CH4, CO, N20 e NO. 

• A matéria orgânica do solo é um reservatório ativo no ciclo global do carbono. No entanto, existe pouca informação do seu tamanho e a taxa de ciclagem relacionado com a intensificação de alguns sistemas de cultivo. Uma resposta imediata ao desmatamento, cultivo intenso e pastoreio, especialmente nos trópicos, é a rápida mineralização da matéria orgânica do solo. 

Deterioração estrutural e erosão acelerada que seguem resultam no transporte de carbono e nutrientes para fora do ecossistema. Quando estes nutrientes chegam aos cursos de água, eles causam poluição e eutrofização. Carbono relacionado com os sedimentos é rapidamente liberado para a atmosfera como CO2. 

Interdependência Solo-Vegetação:

• Terras degradadas podem sofrer destruição das coberturas vegetativas naturais, redução de produtividades agrícolas, diminuição na produção de animais, e simplificação de ecossistemas naturais com ou sem o acompanhamento da degradação do recurso solo. 

Em 2 bilhões dos 5 bilhões de ha de terras degradadas no mundo, a degradação do solo é um componente maior do problema. Em alguns casos a degradação de solos acontece principalmente devido à deterioração de propriedades físicas pela compactação ou pelo encrostamento superficial, ou pela deterioração das propriedades químicas pela acidificação ou acumulação de sal. Mas, a maior parte (85%) da degradação do solo ocorre pela erosão - a ação destrutiva da água e do vento. 

• Os dois componentes principais da degradação das terras, o dano à flora e a deterioração do solo, não são interdependentes. Mas por outro lado, eles interagem causando uma espiral descendente de deterioração acelerada. Devido ao pastoreio excessivo, desmatamento, ou práticas agrícolas inadequadas, a vegetação se torna menos densa e vigorosa e fornece ao solo uma menor proteção contra a erosão. 

Ao mesmo tempo, o solo é degradado por processos como a erosão e o esgotamento de nutrientes, e torna-se menos apto para manter uma cobertura vegetal protetora. A degradação do solo enfraquece a vegetação pelos efeitos sobre a enxurrada e a infiltração da água da chuva. Com uma perda de até 50 a 60% da chuva na forma de enxurrada, a escassez de água em solos erodidos pode provocar um sério impedimento para o crescimento das plantas. Melhorias no manejo do solo e da vegetação devem andar juntos para preservar o potencial produtivo da terra, ou inclusive ser restaurado se quisermos subir em lugar de descer na espiral. 

Recuperação de solos:

• O manejo sustentável de recursos naturais envolve o conceito de “usar, melhorar e restaurar” a capacidade produtiva e os processos de suporte da vida do solo, o mais básico de todos os recursos naturais. O objetivo não é só minimizar a degradação do solo, mas reverter às tendências através de medidas de recuperação do solo e manejo de culturas. 

A qualidade do solo e a sua capacidade produtiva devem ser incrementadas além da preservação através de medidas de reconstrução do solo, por exemplo, prevenindo a erosão do solo e melhorando a profundidade de enraizamento do solo, “reabastecendo” o solo com nutrientes extraídos durante as colheitas de culturas ou produção animal através do uso correto de adubos minerais e orgânicos e práticas efetivas de ciclagem de nutrientes, incrementando a atividade biológica da fauna do solo, e melhorando o conteúdo de matéria orgânica do solo. 

• O uso da terra e o sistema de manejo adotado devem ser “restauradores ou recuperadores do solo” ao invés de “esgotadores do solo”, “esgotadores de fertilidade” e “degradadores do solo”. Além disto, o solo não deve ser utilizado como uma área para depósito de lixo tóxico. Apesar de o solo apresentar uma resiliência intrínseca, existe um limite de abuso que o solo pode suportar. 

Prevenção e recuperação: 

Da degradação química de solos:

• Vários processos químicos do solo são importantes no processo de tamponamento químico. Estes incluem poder tampão ácido-base, precipitação e dissolução, adsorção e desorção, e complexação. 

Poder tampão ácido-base:

• A capacidade do solo em tamponar adições de ácidos ou bases é função da sua capacidade de troca de cátions (CTC) e da saturação por bases (V%). Ao mesmo tempo, isto é função da mineralogia e do conteúdo de matéria orgânica do solo assim como o status da base do solo. 

No longo prazo, ou onde as adições ácidas são massivas, o conteúdo de minerais residuais contendo elementos básicos vai determinar a capacidade do solo em neutralizar a acidez. O intemperismo destes minerais do solo, no entanto, alteram drasticamente o caráter químico do solo. No caso de grandes adições de base forte, um efeito inicial seria a solubilização da matéria orgânica e dos minerais do solo. 

• Os efeitos a longo prazo da adição de ácidos ou bases vão ser determinados pelo grau de lixiviação associado com o impacto químico. Se a lixiviação é restrita, a adição de ácido ou base estará localizado na superfície e o impacto será grande. Íons liberados na solução do solo vão recombinar para formar novos minerais. Se o solo é suficientemente permeável para permitir uma rápida lixiviação, o impacto geral será menor devido a que a adição de ácido ou base ocupará um maior volume do solo. 

Se os efeitos extrínsecos como contaminação do lençol freático são de menor importância que o impacto sobre o solo, um meio de remediar a contaminação química é por aração profunda. O contaminante é diretamente diluído pelo maior volume de solo no qual está misturado, e também ele entre em contato com uma massa maior de solo que tamponará o impacto do poluente. 

Precipitação-dissolução:

• Solos com altos conteúdos de cátions reativos são capazes de tamponar grandes adições de compostos como fosfatos, arsenatos, e selenita por precipitação, enquanto que metais podem precipitar com sufídeos sob condições de redução e como co-precipitados com compostos de Fe, Al, Mn, Ca e Mg. Os minerais de Fe e Al precipitam a pHs baixos (<5) e aqueles de Ca e Mg a pH>6. A precipitação é favorecida pela alta atividade das argilas do solo, aqueles com altos conteúdos de minerais intemperizáveis, e normalmente a pH quase neutros ou altos. 

Adsorção-desorção:

• Metais e compostos são rapidamente removidos pela adsorção aos minerais de argila, óxidos, e CaCO3, e a desorção é normalmente mais lenta que a adsorção (existe um processo de histerese na curva de adsorção e desorção). Adsorção de metais é favorecido a pH>6, devido ao fato de que o limite de adsorção (pH no qual a máxima adsorção ocorre) da maioria dos metais são encontrados acima deste valor. Compostos são também fortemente adsorvidos na superfície dos óxidos, mas a adsorção geralmente diminui com aumento do pH devido a que a carga do composto e do óxido se torna mais negativo a medida que o pH aumenta. 

Complexação:

• Metais polivalentes, incluindo os metais pesados, são fortemente complexados com materiais húmicos do solo. O conteúdo de matéria orgânica do solo é normalmente altamente correlacionada com a capacidade de ligação com metais, é a ligação aumenta com o aumento do pH como resultado da dissociação dos grupos funcionais ácidos dos ácidos húmicos. Enquanto que parâmetros como a CTC e o conteúdo de matéria orgânica podem ser utilizados para avaliar solos para resistência a impactos químicos, uma questão igualmente importante é como os princípios da química podem ser utilizados para remediar casos de degradação química. 

Princípios de recuperação da degradação química de solos:

• Como sugerido anteriormente, a degradação química do solo é menos irreversível que o processo de degradação física. Isto é resultado do poder tampão dos solos, o papel dos processos microbiológicos nas reações químicas, e uma velocidade alta das reações químicas. Algumas aproximações gerais podem ser utilizadas para reverter ou melhorar a degradação química. 

Modificação do pH do solo:

• Aumentos ou diminuições do pH tem efeitos profundos no sistema químico do solo. Se a mudança química desejada é de curto prazo (ex. favorecendo a degradação de pesticidas), o controle de pH pode ser efetivo e facilmente atingido. Se um controle do pH a longo prazo é necessário (para reduzir a biodisponibilidade de metais, por exemplo), a capacidade natural ácido-tampão do solo deve ser considerado. A aplicação de lodo de esgoto a solos agrícolas requere que o pH seja mantido a 6,5 sempre quando culturas de consumo direto são plantados. 

Regulação das condições redox do solo:

• Condições oxidantes pode favorecer a degradação microbiana de alguns poluentes, enquanto que condições redutoras pode favorecer a precipitação de metais pesados pelo sulfídeo, produzir a desnitrificação de altos níveis de nitratos, ou reduzir a produção de ácido a partir da oxidação da pirita. A produção de arroz irrigado em solos ácidos com altos conteúdos de enxofre é um bom exemplo do controle redox da degradação química do solo, enquanto que resíduos de minério contendo pirita é enterrado o mais rápido possível para reduzir a oxidação. Manutenção ou incremento da matéria orgânica do solo 

A matéria orgânica estimula a atividade biológica e inativa metais e compostos orgânicos. Adiciona também CTC, aumenta o tamponamento do pH, e imobiliza nutrientes contra lixiviação excessiva. Um solo saudável é um solo que apresenta um bom estoque ativo de matéria orgânica, e os solos devem ser manejados para manter os níveis existentes de matéria orgânica através da reciclagem de resíduos orgânicos. 

• Solos, ou materiais residuais como resíduos de minas ou sedimentos de dragas com pouca ou nenhuma matéria orgânica, devem ser tratadas com materiais orgânicos (lodo, esterco, composto) e uma cobertura permanente deve ser estabelecida. 

Manutenção da fração lixiviada:

• Alguns problemas da degradação química do solo podem ser aliviados pela lixiviação se eles envolvem poluentes solúveis que são adsorvidos fracamente pelo solo e são facilmente liberados. Por exemplo, sais solúveis totais (salinidade), na trocável (sodicidade), e toxicidade de boro. O destino do lixiviado deve ser considerado na determinação do impacto ambiental global. 

Promover a volatilização:

• Contaminantes voláteis do solo, como uma quantidade excessiva de NH3, alguns pesticidas e orgânicos sintéticos tóxicos, solventes, e gases radioativos, podem ser retirados da superfície do solo pela promoção da volatilização. A volatilização pode ser promovida por mudanças no pH (como no caso do NH3), pelo secamento do solo, e por aração profunda para expor mais o solo à atmosfera. Enquanto esta técnica pode ser utilizada para corrigir a contaminação do solo localizada, a poluição atmosférica pode limitar o amplo uso desta técnica. 

Degradação química dos solos:

Sistemas de controle da erosão do solo:

Coberturas vegetativas:

• A erosão do solo pode ser controlada manejando a vegetação, resíduos de plantas e utilizando sistemas de preparo conservacionistas. A erosão e a enxurrada variam de acordo com os diferentes tipos de cobertura vegetativa do solo e sistemas de preparo. 

Florestas não perturbadas e pastos naturais densos fornecem a melhor proteção para o solo e são praticamente iguais na sua eficiência. Pastagens (tanto leguminosas como gramíneas) seguem em eficiência devido à sua cobertura relativamente densa. Cereais, como trigo e aveia, são intermediários e oferecem considerável obstrução à enxurrada. Cultivos em fileiras, como o milho, a soja, e batata, oferecem pouca cobertura durante os primeiros estágios de crescimento deixando o solo susceptível à erosão se não foram deixados resíduos de culturas anteriores na superfície do solo. 

• Cultivos de cobertura consistem de plantas que são semelhantes às pastagens recém mencionadas. Eles providenciam uma proteção ao solo durante o período do ano entre safras para culturas anuais. Para culturas perenes com espaçamentos largos, como laranja e frutíferas em geral, cultivos de cobertura podem proteger permanentemente o solo entre as fileiras das arvores. 

Uma cobertura morta vegetal (“mulch”) ou de materiais aplicados são também eficientes na proteção do solo. A pesquisa em todos os continentes tem mostrado que a cobertura morta (“mulch”) não precisa ser espessa ou cobrir o solo completamente para contribuir com a conservação do solo. Inclusive pequenos incrementos na cobertura superficial resultam em grandes reduções da erosão do solo, principalmente na erosão entre sulcos. 

• O manejo do pastoreio para manter uma cobertura vegetal densa nos campos destinados às pastagens e a inclusão de cultivos adensados para a produção de feno na rotação com cultivos de fileiras em terras aráveis ajudam a controlar a erosão e a enxurrada. Da mesma forma, o uso de sistemas de preparo conservacionistas, que deixam a maior parte dos resíduos em superfície, diminui drasticamente os perigos da ocorrência de erosão. 

Cultivos em contorno. Em pendentes longas, sujeitas a erosão laminar e em sulcos, os cultivos podem estar dispostos em faixas seguindo as curvas de nível, alternando cultivos plantados utilizando sistemas convencionais de manejo, como milho e batata, com pastos para feno e cereais plantados de forma adensada. 

• A água não consegue atingir uma velocidade suficiente nas faixas de culturas convencionais, e as faixas com pasto ou alguma outra cultura adensada controlam a taxa de enxurrada. Tal disposição das culturas é chamada cultivo em faixas e é a base para o controle da erosão em várias regiões com relevo suave-ondulado a ondulado. Este arranjo pode ser interpretado como diminuição do comprimento efetivo da pendente. 

Quando as faixas estão dispostas de uma forma bastante definitiva nas curvas de nível, o sistema é chamado de cultivo de contorno. A largura das faixas vai depender da declividade, a permeabilidade do solo e da erodibilidade do solo. Largura de 30 a 125m são comuns. Canais escoadouros podem ser acrescentados aos sistemas de preparo em contorno. Estes canais escoadouros estão gramados permanentemente para poder escoar a água da terra sem perigo de formação de sulcos e voçorocas. 

• Sistemas conservacionistas de preparo. Existem hoje em dia numerosos sistemas conservacionistas de preparo, todos eles têm um ponto em comum, deixam quantidades significantes de resíduos orgânicos na superfície do solo após plantar. É importante lembrar que o sistema convencional de manejo envolve em primeiro lugar a utilização de um arado para enterrar as ervas daninhas e os resíduos, seguido de uma ou três passagens com uma grade para quebrar os torrões, depois segue o plantio e subsequentemente várias cultivações entre as fileiras para matar ervas daninhas. Cada passagem com um implemento deixa o solo exposto e enfraquece a estrutura do solo que ajuda o solo a resistir a erosão pela água. 

Sistemas conservacionistas de preparo vão desde aqueles que apenas reduzem o preparo excessivo até os sistemas sem preparo (plantio direto), que não utilizam o preparo a não ser uma pequena perturbação do solo efetuada pela plantadeira ao cortar o solo e a camada de resíduos para incorporar a semente. O arado de aiveca convencional foi projetado para deixar a superfície do solo limpo. Em contraste, sistemas de preparo conservacionistas, como o escarificador misturam parcialmente o solo incorporando parte dos resíduos superficiais e deixando mais de 30% do solo coberto. 

• Com sistemas de plantio direto espera-se que 50-100% da superfície do solo esteja coberta. Sistemas de plantio direto bem manejados em climas úmidos incluem cultivos de cobertura durante o período entre safras e culturas que produzem altos volumes de resíduos na rotação. Estes sistemas mantêm o solo coberto o tempo todo e aumentam o teor de matéria orgânica nas camadas superficiais do solo. 

Controle da erosão por sistemas de preparo conservacionistas. Depois que os sistemas de preparo conservacionista começaram, centos de experimentos tem demonstrado que estes sistemas diminuem a erosão do solo em relação aos métodos convencionais de preparo. A enxurrada também diminui, apesar das diferenças não serem tão pronunciadas como com a erosão do solo. O valor do controle da erosão de uma superfície não perturbada sob um resíduo orgânico foi discutido na seção anterior. O preparo conservacionista também reduz significativamente a perda de nutrientes dissolvidos na água da enxurrada ou levados junto com os sedimentos. 

• Efeitos nas propriedades dos solo. Quando o preparo do solo passa de um sistema convencional para um sistema conservacionista (especialmente o plantio direto), várias propriedades do solo são afetadas, a maioria num sentido favorável. As mudanças são maiores nos primeiros centímetros do solo. Geralmente, as mudanças são maiores para sistemas que produzem a maior quantidade de resíduos (especialmente milho e cereais em regiões úmidas), retém a maior parte da cobertura de resíduos, e causam a menor perturbação do solo. 

Propriedades físicas:

• A macroporosidade e a agregação são incrementadas a medida que a matéria orgânica aumenta e minhocas e outros organismos se estabelecem. A infiltração e a drenagem interna geralmente melhoram, assim como a capacidade de retenção de água. A melhora na capacidade de infiltração em solo sob preparo conservacionista e geralmente muito desejável, mas em alguns casos pode levar a uma lixiviação mais rápida de nitratos e outros produtos químicos solúveis em água. Solos cobertos por resíduos encontram-se mais frescos e mais úmidos. Isto é uma vantagem nas épocas de calor mas pode causar problemas no crescimento precoce das culturas em climas mais frios. 

Propriedades químicas. 

• Sistemas conservacionistas incrementam significativamente o teor de matéria orgânica nos primeiros centímetros do solo. Durante os primeiros quatro a seis anos de preparo conservacionista, o aumento de matéria orgânica resulta na imobilização de nutrientes, especialmente nitrogênio. 

Isto contrasta com a mineralização de nutrientes que ocorre pela diminuição da matéria orgânica do solo sob sistemas convencionais de preparo. Eventualmente, quando a matéria orgânica do solo estabiliza a um novo patamar, as taxas de mineralização de nutrientes sob plantio direto aumentam. Umidade mais alta e níveis mais baixos de oxigênio podem também estimular a desnitrificação. Estes processos as vezes resultam na necessidade de maiores níveis de adubação nitrogenada para obter boas produtividades durante os primeiros anos do plantio direto. 

• Em sistemas de plantio direto os nutrientes tendem a acumular nos primeiros centímetros do solo a medida que são adicionados à superfície do solo resíduos dos cultivos, excrementos de animais, adubos químicos e calagem. Contudo, a pesquisa mostra que devido à cobertura de resíduos superficial (“mulch”), as raízes dos cultivos não têm problemas para obter os seus nutrientes das camadas superficiais do solo. A estratificação deve ser tomada em conta na hora de amostrar os solos para fins de fertilidade. 

Sem as práticas de preparo que misturam o solo, os efeitos de acidificação pela oxidação do nitrogênio, decomposição do resíduo, e precipitação estão concentrados nos primeiros centímetros do solo. O pH destes solos pode cair mais rapidamente que em aqueles solos manejados utilizando o sistema convencional. Em regiões úmidas esta acidificação deve ser diminuída aplicando calcário ao solo. 

Efeitos biológicos:

• A abundância, atividade e diversidade de organismos do solo tendem a ser maiores em sistemas de preparo conservacionista caracterizados por altos níveis de resíduos superficiais e pouca perturbação física do solo. Minhocas e fungos, os dois importantes para o desenvolvimento da estrutura do solo, são especialmente favorecidos. 

Os Solos em Areas Agrícolas