Ciência do solo agrícola - Agricultural soil science

A ciência do solo agrícola é um ramo da ciência do solo que lida com o estudo das condições edáficas relacionadas à produção de alimentos e fibras . Nesse contexto, é também um constituinte do campo da agronomia, sendo, portanto, também descrita como agronomia de solos .

História

Antes do desenvolvimento da pedologia no século 19, a ciência do solo agrícola (ou edafologia ) era o único ramo da ciência do solo. A tendência dos primeiros cientistas do solo de visualizar os solos apenas em termos de seu potencial agrícola continua a definir a profissão de ciência do solo em ambientes acadêmicos e populares a partir de 2006. (Baveye, 2006)

Status atual

A ciência do solo agrícola segue o método holístico. O solo é investigado em relação a e como parte integrante dos ecossistemas terrestres, mas também é reconhecido como um recurso natural gerenciável .

A ciência do solo agrícola estuda a composição química, física, biológica e mineralógica dos solos em sua relação com a agricultura. Cientistas de solo agrícola desenvolvem métodos que irão melhorar o uso do solo e aumentar a produção de safras de alimentos e fibras. A ênfase continua a crescer na importância da sustentabilidade do solo. A degradação do solo, como erosão, compactação, redução da fertilidade e contaminação, continuam sendo preocupações sérias. Eles realizam pesquisa em irrigação e drenagem , plantio direto , classificação de solos , nutrição de plantas , fertilidade do solo , e outras áreas.

Embora maximizar a produção vegetal (e, portanto, animal) seja uma meta válida, às vezes pode ter um custo alto que pode ser facilmente evidente (por exemplo, doenças massivas nas plantações decorrentes da monocultura ) ou de longo prazo (por exemplo, impacto de fertilizantes químicos e pesticidas na saúde humana ) Um cientista de solo agrícola pode apresentar um plano que possa maximizar a produção usando métodos e soluções sustentáveis ​​e, para fazer isso, ele deve examinar vários campos da ciência, incluindo ciências agrícolas , física , química , biologia , meteorologia e geologia .

Tipos de solo e suas variáveis

Algumas variáveis ​​de solo de interesse especial para a ciência do solo agrícola são:

  • Textura ou composição do solo: Os solos são compostos de partículas sólidas de vários tamanhos. Em ordem decrescente, essas partículas são areia , silte e argila . Cada solo pode ser classificado de acordo com a porcentagem relativa de areia, silte e argila que contém.
  • Aeração e porosidade : o ar atmosférico contém elementos como oxigênio , nitrogênio , carbono e outros. Esses elementos são pré-requisitos para a vida na Terra. Particularmente, todas as células (incluindo as células da raiz) requerem oxigênio para funcionar e, se as condições se tornarem anaeróbicas, elas não respiram e nem metabolizam . Aeração, neste contexto, refere-se aos mecanismos pelos quais o ar é fornecido ao solo. Em ecossistemas naturais, a aeração do solo é realizada principalmente por meio da atividade vibrante da biota . Os humanos geralmente arejam o solo arando e arando, mas essa prática pode causar degradação . Porosidade se refere à capacidade de retenção de ar do solo. Veja também a caracterização do espaço dos poros no solo .
  • Drenagem: Em solos de má drenagem, a água fornecida pela chuva ou irrigação pode acumular e estagnar. Como resultado, prevalecem as condições anaeróbicas e as raízes das plantas sufocam. A água estagnada também favorece os fungos aquáticos que atacam as plantas . Em solos de drenagem excessiva, por outro lado, as plantas não conseguem absorver a água adequada e os nutrientes são lavados do meio poroso para ir parar nas reservas de água subterrânea .
  • Conteúdo de água : Sem a umidade do solo, não há transpiração , nem crescimento e as plantas murcham . Tecnicamente, as células vegetais perdem sua pressão (veja pressão osmótica e pressão de turgor ). As plantas contribuem diretamente para a umidade do solo. Por exemplo, eles criam uma cobertura folhosa que minimiza os efeitos evaporativos da radiação solar. Mas mesmo quando as plantas ou partes de plantas morrem, a matéria vegetal em decomposição produz uma espessa cobertura orgânica que protege o solo da evaporação, erosão e compactação . Para mais informações sobre este assunto, consulte cobertura morta .
  • Potencial hídrico: o potencial hídrico descreve a tendência da água de fluir de uma área do solo para outra. Enquanto a água fornecida à superfície do solo normalmente flui para baixo devido à gravidade, em algum ponto ela encontra o aumento da pressão que causa um fluxo reverso para cima. Este efeito é conhecido como sucção de água.
  • Horizonation : Normalmente encontrado em solos avançados e maduros, horizonation refere-se à criação de camadas de solo com características diferentes. Afeta quase todas as variáveis ​​do solo.
  • Fertilidade : Um solo fértil é aquele rico em nutrientes e matéria orgânica . Os métodos agrícolas modernos tornaram grande parte da terra arável infértil. Nesses casos, o solo não pode mais se sustentar em suas próprias plantas com alta demanda nutricional e, portanto, precisa de uma fonte externa de nutrientes. No entanto, há casos em que se acredita que a atividade humana seja responsável por transformar solos bastante normais em superférteis (ver terra preta ).
  • Biota e biota do solo : Os organismos interagem com o solo e contribuem para sua qualidade de inúmeras maneiras. Às vezes, a natureza da interação pode não ser clara, mas uma regra está se tornando evidente: a quantidade e a diversidade da biota são "proporcionais" à qualidade do solo. Os clados de interesse incluem bactérias , fungos , nematóides , anelídeos e artrópodes .
  • Acidez do solo ou pH do solo e capacidade de troca catiônica : as células radiculares atuam como bombas de hidrogênio e a concentração circundante de íons de hidrogênio afeta sua capacidade de absorver nutrientes. O pH é uma medida dessa concentração. Cada espécie de planta atinge o crescimento máximo em uma determinada faixa de pH, mas a grande maioria das plantas comestíveis pode crescer em solo com pH entre 5,0 e 7,5.

Cientistas de solo usam um sistema de classificação de solo para descrever as qualidades do solo. A União Internacional de Ciências do Solo endossa a Base de Referência Mundial como o padrão internacional.

Fertilidade do solo

Cientistas agrícolas do solo estudam maneiras de tornar os solos mais produtivos . Eles classificam os solos e os testam para determinar se contêm nutrientes vitais para o crescimento das plantas. Essas substâncias nutricionais incluem compostos de nitrogênio , fósforo e potássio . Se um determinado solo é deficiente nessas substâncias, os fertilizantes podem fornecê-las. Cientistas de solo agrícola investigam o movimento de nutrientes através do solo e a quantidade de nutrientes absorvida pelas raízes de uma planta . Os cientistas do solo agrícola também examinam o desenvolvimento das raízes e sua relação com o solo. Alguns cientistas de solos agrícolas tentam compreender a estrutura e função dos solos em relação à fertilidade do solo. Eles compreendem a estrutura do solo como um sólido poroso. As estruturas sólidas do solo consistem em minerais derivados das rochas e matéria orgânica originada dos cadáveres de vários organismos. O espaço dos poros do solo é essencial para que o solo se torne produtivo. Pequenos poros servem como reservatório de água, fornecendo água para as plantas e outros organismos no solo durante o período sem chuva. A água nos pequenos poros do solo não é água pura; eles chamam isso de solução do solo. Na solução do solo, vários nutrientes vegetais derivados de minerais e matérias orgânicas do solo estão lá. Isso é medido através da capacidade de troca catiônica . Os poros grandes servem como cano de drenagem da água para permitir que o excesso de água passe pelo solo, durante as fortes chuvas. Eles também servem como tanque de ar para fornecer oxigênio às raízes das plantas e outros seres vivos no solo.

Preservação do solo

Além disso, os cientistas agrícolas do solo desenvolvem métodos para preservar a produtividade agrícola do solo e diminuir os efeitos da erosão pelo vento e pela água sobre a produtividade . Por exemplo, uma técnica chamada aragem em contorno pode ser usada para prevenir a erosão do solo e conservar a chuva. Os pesquisadores na ciência do solo agrícola também buscam maneiras de usar o solo de forma mais eficaz para enfrentar os desafios associados. Esses desafios incluem a reutilização benéfica de dejetos humanos e animais usando safras agrícolas; Aspectos do manejo do solo agrícola para prevenir a poluição da água e o acúmulo de pesticidas químicos no solo agrícola . Práticas de agricultura regenerativa podem ser usadas para enfrentar esses desafios e reconstruir a saúde do solo.

Emprego de cientistas agrícolas do solo

A maioria dos cientistas de solo agrícola são consultores, pesquisadores ou professores. Muitos trabalham no mundo desenvolvido como consultores agrícolas , estações de experiências agrícolas , agências governamentais federais, estaduais ou locais, empresas industriais ou universidades. Dentro dos EUA podem ser treinados através do USDA 's Cooperative Extension Service escritórios, embora outros países podem usar universidades, institutos de pesquisa ou agências de investigação. Em outros lugares, os cientistas do solo agrícola podem servir em organizações internacionais, como a Agência para o Desenvolvimento Internacional e a Organização para a Alimentação e Agricultura das Nações Unidas.

Citações

[O principal objetivo da disciplina da ciência do solo é] encontrar maneiras de atender às crescentes necessidades humanas de alimentos e fibras, mantendo a estabilidade ambiental e conservando os recursos para as gerações futuras

-  John W. Doran , presidente da SSSA de 2002, 2002

Muitas pessoas têm a vaga noção de que a ciência do solo é apenas uma fase da agronomia e lida apenas com o manejo prático do solo para as lavouras. Quer gostemos ou não, esta é a imagem que muitos têm de nós

-  Charles E. Kellog , 1961

Veja também

Referências

links externos