Uso de silicatos na agricultura regenerativa

A produção agropecuária moderna em clima tropical e subtropical envolve intervenções na fertilidade do solo, como a correção do pH ou a adição de nutrientes essenciais ao crescimento das plantas.

A ênfase em elementos como o nitrogênio (N), o fósforo (P) e o potássio (K) tem resultado, no entanto, em uma negligência generalizada quanto ao papel do silício (Si), elemento mais abundante na crosta terrestre depois do oxigênio.

Uma maior atenção a este elemento tem levado, mais recentemente, à utilização de pós de rocha silicatados como alternativa aos fertilizantes tradicionais, visando ganhos de fertilidade, incrementos de produtividade e reduções de custos de produção, com diferentes eficiências de uso de acordo com as peculiaridades locais (Fig. 1).

Figura 1. Fatores mais relevantes no intemperismo e eficiência de pós de rocha.

Fonte: Traduzido de Swoboda et al. (2022).

Embora não seja reconhecido como nutriente essencial, o Si é considerado por vários autores tão benéfico ou útil quanto a “tríade” NPK, devido a suas diferentes funções no metabolismo, fisiologia e estrutura vegetal, com efeitos sobre a sobrevivência das plantas e a potencialização de sua produção.

A contribuição indireta de seu uso na melhoria das características físicas e biológicas dos solos, consolida o rol de utilidades que explica o crescente interesse na utilização de fontes silicatadas nas atividades agrícolas e pecuárias de diferentes regiões do Brasil e do mundo.

O que são fontes silicatadas ou silicatos?

Silicatos são compostos ou substâncias naturais que contém Si na sua estrutura, com potencial de ampliação da disponibilidade de nutrientes no solo, dependendo da fonte utilizada (Tabela 1).

Tabela 1. Agrominerais silicáticos e suas respectivas contribuições para a fertilidade dos solos.

Fonte: Elaborado pelos autores.

A maior parte do Si está presente no solo como óxidos ou silicatos insolúveis. No entanto, formas solúveis como a sílica são encontradas na maioria dos depósitos minerais do mundo.

Outras fontes importantes são os pós de rocha, constituídos na maioria das vezes de resíduos de mineração geralmente descartados, que quando aplicados no solo ou na parte aérea das plantas, podem melhorar o seu desenvolvimento. Entre estes resíduos, se destacam os pós de basalto, ricos em silicatos de magnésio e ferro, e fontes de P, K, cálcio e vários micronutrientes essenciais para as plantas.
 

Quais os efeitos da aplicação de silicatos no solo?

O uso de agrominerais ricos em Si com vistas à regeneração da capacidade produtiva dos solos pode resultar em ganhos contínuos, devido à correção de desequilíbrios químicos e deficiências de nutrientes específicos, e à atenuação de problemas de toxicidade de outros elementos.

Além disso, o tratamento com silicatos ativos em termos biológicos e geoquímicos otimiza a fertilidade do solo por meio da melhoria da oferta de água, das propriedades físicas e químicas do solo, incluindo a manutenção de nutrientes em formas disponíveis para as plantas.

Porém, o uso eficiente dos silicatos requer uma adequada granulometria e concentração, pois, assim como a moagem insuficiente dificulta a absorção, altas doses resultam em rápida polimerização (Fig. 2).

Figura 2. Principais processos que afetam a concentração de Si no solo.

Fonte: Adaptado de Savant et al. (1996).
 

Adicionalmente, silicatos amorfos contribuem para a adsorção de ânions e íons, competindo por sítios nas partículas minerais do solo, o que pode potencializar a disponibilização de fósforo. Assim como, maiores teores de matéria orgânica podem induzir incrementos da mobilidade do Si, sobretudo, em solos alagados.

Quais os efeitos da aplicação de silicatos nas plantas?

Apesar de extremamente abundante nos solos (até 45%), a concentração de Si nas plantas varia de 0,1 a 10,0% do peso aéreo seco. Especialmente em gramíneas, este elemento é absorvido em grandes quantidades, como componente estrutural da parede celular, superando seguidamente o N. Em espécies rastejantes, como as cucurbitáceas, seu acúmulo é mediano, ao passo que, em outras espécies é pouco acumulado.

Esta diversidade de situações inclui seu reconhecimento como elemento essencial para determinadas espécies e acentua os debates sobre sua importância, essencialidade e necessidade de inclusão no manejo nutricional das plantas.

Plantas de milho e feijão cultivadas em solos enriquecidos com pó de basalto, por exemplo, podem apresentar acúmulos de macro e micronutrientes até cinco vezes maiores do que os observados antes de sua aplicação (Conceição et al., 2022), podendo contribuir de outras formas dependendo da espécie considerada (Fig. 3).

Figura 3. Respostas mais comuns de plantas à nutrição com agrominerais silicáticos.

Fonte: Elaborado pelos autores.

Como resultado do incremento de sua concentração nos tecidos vegetais, a resistência mecânica pode ser aumentada, o que auxilia na proteção da planta contra fitopatógenos e insetos, seja pela maior dificuldade de penetração física, seja pela menor suscetibilidade à degradação enzimática por patógenos fúngicos, por exemplo.

Isso inclui desde a redução e prevenção dos efeitos da brusone, oídio, mancha marrom e podridão do caule e da bainha, até a supressão de pragas, como as cigarrinhas em cultivos de grãos e pastagens.

Em condições de estresse salino, o Si adicionado ajuda a manter um suprimento adequado de nutrientes essenciais e reduz a absorção de sódio e seu transporte, por meio da imobilização desse íon e da absorção aumentada de K.

Sua aplicação também aumenta a tolerância das plantas ao cádmio e outros metais, devido à imobilização resultante do aumento de pH induzido pelos silicatos nos solos e ao efeito direto de desintoxicação mediado pelo Si.

Sintomas de deficiência de silício

Os sintomas de deficiência de Si nas plantas geralmente não são aparentes de forma óbvia no campo, ao invés disso, se expressam como um aumento na suscetibilidade a pragas e doenças. Diferentemente, o aumento dos níveis de Si pode suprimir ou retardar o aparecimento de deficiências, reduzindo desta forma sua ocorrência e a necessidade de aplicação de defensivos (Fig. 4).

Figura 4. Plantas sem e com sintomas de oídio, cultivadas em solo com adição de silicato de cálcio (wollastonita - esquerda) e corrigido com carbonato de cálcio (calcário - direita).

Fonte: Heckman (2017).

Os silicatos e a agropecuária do futuro

No atual cenário mundial, que agrega escassez de insumos, elevação de custos e pressão crescente pela redução do uso de fertilizantes e defensivos químicos, a busca por alternativas que estimulem mecanismos de defesa e adaptação de plantas e animais se mostra estratégica.

Não se trata somente de garantir incrementos de produtividade ou redução de custos e riscos. Ao utilizar práticas e produtos que estimulam a expressão dos processos naturais e valorizam a diversidade de recursos, organismos e condições ambientais existentes, a atividade agropecuária soma-se ao esforço planetário de produzir / consumir alimentos mais saudáveis que promovam ambientes e vidas saudáveis.

Nesse sentido, o uso de agrominerais silicáticos em substituição a produtos sintéticos e/ou fortemente processados se insere na “nova agricultura”, que restaura / regenera / revitaliza ambientes, promove biodiversidade e bem-estar social, e, portanto, pensa a produção de alimentos de forma holística.

Venha conosco, construir a agropecuária do futuro!

Pense grande! Pense de forma regenerativa!!!
 

Sobre o Instituto de Agricultura Regenerativa

O Instituto de Agricultura Regenerativa é uma associação privada, sem fins lucrativos, engajada na consolidação de um novo paradigma: a produção de alimentos saudáveis, ricos em nutrientes e sem resíduos de substâncias tóxicas pode promover a restauração de processos e relações naturais, gerando benefícios socioeconômicos e ambientais. Como tal, seus efeitos se assemelham ao que ocorre em ambientes naturais, onde os diferentes indivíduos interagem, de forma sinérgica e complementar.

Sem deixar de reconhecer a contribuição de práticas como o preparo mínimo do solo e o uso de culturas de cobertura em substituição aos agrotóxicos como contribuições efetivas da agricultura orgânica, a agricultura regenerativa dá um passo à frente: incorpora uma abordagem holística da produção agrícola, embasada em princípios de hierarquia ecológica e práticas conservacionistas. Com isso, regeneração, manutenção e aumento da resiliência da produção de alimentos se aliam à melhoria da qualidade de vida de produtores e consumidores de alimentos, tanto do meio rural como de grandes aglomerações urbanas.

Mais informações, acesse o site: https://br.regenerativeagricultureinstitute.org

Colaboraram para esta publicação:

Vespasiano Borges de Paiva Neto - Engenheiro Agrônomo, Mestre e Doutor em Agronomia.

Marcelo Abreu da Silva - Engenheiro Agrônomo, Mestre e Doutor em Ecoetologia.

Milene Dick - Médica Veterinária, Mestre em Agronegócios e Doutora em Zootecnia.

Sebastião Ferreira de Lima - Engenheiro Agrônomo, Mestre em Agronomia e Doutor em Fitotecnia.

Cícero Célio de Figueiredo - Engenheiro Agrônomo, Mestre e Doutor em Agronomia.

João Carlos Gonzales - Médico Veterinário, Mestre e Doutor em Ciências Veterinárias.

Homero Dewes - Farmacêutico, Mestre e Doutor em Biologia.

Referências

Conceição, L.T., et al. (2022). Potential of basalt dust to improve soil fertility and crop nutrition. J. Agric. Res., 10, 100443.

Heckman, J. (2017). Silicon needs of soils and crops. Coop. Ext. Fact Sheet FS1278,.

Savant, N.K., et al. (1996). Silicon management and sustainable rice production. Adv. Agronomy, 58, 151-199.

Swoboda, P., et al. (2022). Remineralizing soils? The agricultural usage of silicate rock powders: a review. Sci. Total Environ., 807, 1-18.