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Mar 13, 2024

Um sistema de produtividade do solo revela que a maioria das terras agrícolas brasileiras está abaixo do seu potencial máximo

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14103 (2023) Cite este artigo Detalhes das métricas A produção de alimentos é extremamente dependente do solo. O Brasil desempenha um papel importante no mercado global de alimentos

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14103 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

A produção de alimentos é extremamente dependente do solo. O Brasil desempenha um papel importante na cadeia global de produção de alimentos. Embora apenas 30% do total das áreas agrícolas brasileiras sejam utilizadas para lavoura e pecuária, todo o potencial de produção do solo precisa ser avaliado devido à impossibilidade ambiental e legal de expandir a agricultura para novas áreas. É apresentada uma nova abordagem para avaliar o potencial produtivo dos solos, chamada “SoilPP” e baseada em análises de solo (0–100 cm) - que expressam suas informações pedológicas - e aprendizado de máquina. Foram analisados ​​os rendimentos históricos da cana-de-açúcar e da soja, permitindo identificar onde ainda é possível melhorar o rendimento das culturas. A produtividade da soja ficou abaixo do SoilPP estimado em 46% dos municípios brasileiros e poderia ser melhorada por práticas de manejo adequadas. Para a cana-de-açúcar, 38% das áreas podem ser melhoradas. Esta técnica permitiu-nos compreender e mapear a situação da produção alimentar em grandes áreas, o que pode apoiar agricultores, consultores, indústrias, decisores políticos e o planeamento da segurança alimentar mundial.

A procura contínua de alimentos e combustíveis aumenta a pressão sobre as áreas agrícolas em todo o mundo1. As estratégias para enfrentar essas demandas levaram a melhorias na produção de alimentos, otimizando os recursos naturais que ainda estão disponíveis para a agricultura2,3. O Brasil é um dos mais importantes produtores e exportadores de produtos agrícolas do mundo4, com 30% do seu território (263 milhões de hectares) utilizado para atividades agrícolas5. O agronegócio contribuiu com aproximadamente 27% para o PIB brasileiro em 2020, sendo a soja e a cana-de-açúcar as principais commodities produzidas4. Segundo a FAOSTAT4, o Brasil foi o maior produtor mundial de soja (134,9 milhões de toneladas) e cana-de-açúcar (715,7 milhões de toneladas) em 2021. Portanto, é notável a importância e a competitividade do Brasil na produção agrícola no mundo. Embora ainda haja espaço para expansão agrícola, alguns autores sugeriram que esta não é considerada uma opção viável para atender às futuras demandas alimentares6. Devem ser desenvolvidas novas estratégias sustentáveis ​​para melhorar os rendimentos onde as culturas já são cultivadas, o que permitirá otimizar a utilização dos recursos naturais7,8, especialmente do solo, que está sob constante pressão antropogénica9.

Os solos possuem uma capacidade inerente de atender às demandas das culturas em termos de disponibilidade de nutrientes e água, influenciando o processo fotossintético da planta e consequentemente a produção de biomassa, que pode ser definida como o seu potencial produtivo (SoilPP). Existem alguns exemplos de medição do potencial produtivo de terras agrícolas. Vogel et al.10 avaliaram o potencial dos solos alemães ao nível da exploração agrícola para produzir trigo utilizando a disponibilidade de água e a textura do solo como indicadores. Huang et al.11 avaliaram o efeito da textura e da concentração (indicadores) de carbono orgânico (SOC) do solo nas respostas de rendimento de sete culturas principais cultivadas nos Estados Unidos da América de 1958 a 2019. Eles descobriram que os rendimentos das culturas foram maiores em solos com textura fina e maior concentração de SOC, devido ao aumento da água disponível, estrutura do solo e retenção de nutrientes11. No Brasil existe um método denominado Sistema de Ambiente de Produção “SPE”12,13,14,15,16 baseado na textura do solo10,11, fertilidade do solo17, retenção de água11,18, profundidade do solo18 e classificação do solo19. A combinação de todos esses fatores dá origem a um sistema de classificação empírica que varia de A (alto potencial) a G (baixo potencial), que vem sendo utilizado nos últimos 30 anos para entender o potencial do solo para a produção de cana-de-açúcar12,16. Concluindo, os mapas pedológicos do solo expressam a dinâmica da solução do solo, impulsionada pelos horizontes A (superfície) e B (subsuperficial) e, portanto, impactam na produtividade do solo.

A informação sobre o potencial do solo para produzir biomassa pode ajudar-nos a compreender onde os rendimentos agrícolas ainda podem ser melhorados. Esta informação também é útil para a formulação de políticas. Um exemplo é a “Classificação de Adaptabilidade do Milho de Iowa para Sua Fazenda”20, na qual a produção de milho é estimada em sacos/acre com base em informações do solo, propriedades do terreno e classificação do solo. Esta estratégia pode ajudar na gestão dos recursos agrícolas, na aplicação de taxas variáveis ​​que reduz a utilização de factores de produção e o impacto ambiental, no planeamento das culturas e na segurança do solo21,22,23, ajudando a equilibrar a produção alimentar entre os países. Mellor24 indicou que para compreender as necessidades e potenciais das políticas, é necessário compreender a natureza subjacente dos actuais desequilíbrios alimentares globais. Portanto, conhecer o potencial dos solos poderá trazer à tona diversas oportunidades como a compreensão e otimização de sistemas agrícolas. Contudo, há necessidade de técnicas que foquem na medição sistemática de extensões continentais em escala fina, com análise de solos subsuperficiais, conforme indicado por Bishopp e Lynch18. Embora o SoilPP possa ser estimado através da avaliação das suas propriedades químicas, físicas e biológicas25, existe uma falta de conhecimento sobre o potencial do solo para produzir biomassa e se este pode ser utilizado como um indicador para identificar se o rendimento das culturas pode ser aumentado.