O objetivo fundamental deste livro de Manejo Ambiental Agrícola é o equilíbrio entre ciência agronômica, agricultura e a sociedade dos seres vivos, em especial da espécie humana. A obra do Eng. Agrônomo Odo Primavesi, é uma continuação da de seus pais Artur e Ana Maria Primavesi, pioneiros nestes temas, que espera complementar e melhorar muitas vertentes e conceitos por eles desenvolvidos, com novos fundamentos importantes dentro de fatores bióticos e abióticos, com bom senso, respeito à ecologia e à economia. Ela apresenta toda sua vivência no assunto. Obedecendo as leis fundamentais da ecologia a partir de Herácíito, pré-socrático, de que na natureza só a mudança é permanente; de Virgílio - Nihiio Nihil - de que do nada não se tira nada; das leis dos mínimos, máximos e do equilíbrio de Shelford; da restituição dos minerais de Liebig; dos acréscimos decrescentes de Mitscheriich e das leis básicas da Termodinâmica (energia), esta obra pretende dar mais esperança ao desafio de ter a cada dia que passa menos áreas agrícolas disponíveis e mais animais e humanos para se alimentar, não esquecendo Paraceisus: "a dose faz o veneno".
Aceitando a ideia de Einstein, de que só Deus e os alimentos não são relativos, a comida tem uma importância imensurável nas relações de vida e morte de todos os seres vivos.
A agricultura organomineral obedece à verdade absoluta de que todos os orgânicos provêm de minerais, água, ar e energia solar e que deve ser reciclada para o melhor uso (poluição mínima) de todos os fatores biológicos que regulam a vida no planeta Terra.
O futuro de todos os seres vivos depende muito da realidade de hoje, dos ensinamentos e erros do passado e do que se pretende para o futuro.
Cultivar ideias progressistas com muito critério científico e prático na divulgação de verdades relativas não é tarefa fácil. Críticas, novas sugestões são esperadas por parte de todos, quer sejam consumidores, produtores, pesquisadores, divulgadores, políticos ou aqueles que simplesmente desejam a paz entre os homens e a natureza. A agricultura agronômica ambiental é defendida na 3-Via do uso racional ecológico e econômico, em que todos os insumos devem ser usados com bom senso prático e científico, representando o futuro promissor da humanidade e do ambiente (o novo Jardim do Éden), consagrando o SPD.
Nas Colheitas Ecológicas Econômicas Máximas (CEEM), o alvo é produzir muito, procurando reduzir a fome que ainda atinge ao redor de um bilhão de pessoas, representando severo problema para a paz mundial, com auxílio de modelos e modelagem computacionais, como por meio do Programa de Adubação Modular (PAM). A melhor arma para diminuir conflitos entre os povos e a natureza, deve ser a agricultura sustentável sob todos os aspectos, controlando a terrível alternativa que depende de estômagos cheios ou vazios, no espaço e no tempo, da paz ou da guerra, dos onívoros e dos não onívoros, da fome ou da obesidade. Não existe refeição grátis.
Nota adicional importante
Homenagem especial aos autores e editor Ernesto Paterniani pela magnifica obra "Ciência, agricultura e sociedade", Embrapa 2006, bem como Manual de Fisiologia Vegetal e cultivos do professor Paulo R. C. Castro et ali, Ceres 2008, fundamentais no equilíbrio entre as leis dos mínimos e máximos.
Capítulo 1 - Uma visão do todo 1.1 Desenvolvimento dos ecossistemas terrestres: visão sintética – 22 Resumindo; Desenvolvimento dos ecossistemas terrestres – 33 1.2 Exemplo sintético de regressão ecológica ou degradação ambiental – 33 Resumindo: Regressão ecológica ou degradação ambiental – 38
Capítulo 2 - Os componentes estruturais do ambiente 2.1 Energia – 39 2.1.1 Energia solar – 39 Resumindo: Energia solar – 44 2.1.2 Calor – 45 2.1.2.1 Filtração – 48 2.1.2.2 Reflexão, albedo – 48 2.1.2.3 Calor específico (água) – 53 2.1.2.4 Calor latente, evapotranspiração, formação de nuvens – 53 2.1.2.5 Calor sensível, convecção (células de circulação) – 55 2.1.2.5.1 Zona de convergência intertropical – 60 2.1.2.5.2 Células de Hadley e Ferrei – 61 2.1.2.5.3 Zona de convergência subtropical, do Atlântico sul – 63 2.1.2.5.4 Célula de Walker, El Niño, La Niña, Oscilação Sul – 64 2.1.2.6 Irradiação – 65 2.1.2.6.1 Geada – 72 Resumindo: Calor – 73 2.1.3 Clima – 74 2.1.3.1 Climas do Brasil por região – 74 2.1.3.1.1 Clima da Amazônia – 76 2.1.3.2 Climas do Brasil por zona climática – 78 2.1.3.3 Clima e vegetação – 80 Resumindo: Clima – 81 2.1.4 Energia alternativa – 81 2.1.4.1 Generalidades – 81 2.1.4.2 Hidrelétricas em planícies florestais – 83 2.1.4.3 Energias alternativas e biocombustíveis – 84 2.1.4.4 Áreas agrícolas e energia – 91 Resumindo: Energia alternativa – 92 2.2 Terra/Solo-Pedologia – 92 2.2.1 Tipos de solos no mundo – 92 2.2.2 Principais atributos dos solos – 94 2.2.2.1 Características úteis dos solos – 98 2.2.3 Problemas de manejo de solos – 102 2.2.4 Solos do Brasil – 104 2.2.4.1 Solos por região – 108 2.2.4.2 Solos por biomas (da fronteira agrícola) – 110 2.2.4.2.1 Solos no Pantanal – 110 2.2.4.2.2 Solos no Cerrado – 110 2.2.4.2.3 Solos na Amazônia – 113 Resumindo: Solos – 119 2.2.5 Degradação ambiental e desertificação – 119 2.2.5.1 Generalidades – 119 2.2.5.2 Degradação e desertificação (o que é) – 122 2.2.5.3 Degradação e desertificação (o que causa) – 123 2.2.5.4 Degradação e desertificação (consequências) – 127 2.2.5.5 Desertificação (onde ocorre) – 130 2.2.5.6 Degradação de áreas no Brasil – 133 2.2.5.7 Áreas degradadas e desertificação no Brasil – 134 2.2.5.7.1 Arenização no Brasil – 139 Resumindo: Degradação ambiental e desertificação – 142 2.3 Água (no solo e no ar) – 142 2.3.1 Generalidades – 142 2.3.2 Consumo de água e restrições – 150 2.3.3 Água verde, água azul e irrigação – 150 2.3.4 Água no Brasil – 154 2.3.5 Aspectos especiais sobre a água – 160 2.3.5.1 Interceptação da água de chuva – 160 2.3.5.2 Infiltração da água de chuva – 163 2.3.5.3 Evapotranspiração, retirada de água e umidade do ar – 163 2.3.5.3.1 Ponto de orvalho e água no ar – 169 2.3.5.3.2 Eucalipto e transpiração – 170 2.3.5.3.3 Água, chuva e florestas – 172 2.3.5.4 Água, solo, erosão, enchentes e seca – 178 2.3.5.5 Água e poluição – 181 2.3.5.6 Águas marinhas – 183 Resumindo: Água – 186 2.4 Ar – 187 2.4.1 Generalidades, composição e gases de efeito estufa – 187 2.4.2 Emissões de dióxido de carbono – 190 2.4.3 Emissões de metano – 196 2.4.4 Emissões de óxido nitroso – 198 2.4.5 Deposição atmosférica de nitrogênio, fósforo e enxofre – 199 2.4.6 Poeiras, partículas finas, fumaça e cinzas – 200 2.4.7 Mudanças climáticas – 203 2.4.7.1 Mudanças climáticas e agricultura – 207 2.4.7.2 Mudanças climáticas, ecossistemas naturais e florestas – 209 Resumindo: Ar – 211 2.5 Flora – 211 2.5.1 Considerações gerais, ecossistema – 211 2.5.2 Ecossistemas naturais clímax: florestas – 219 2.5.3 Ecossistemas naturais no Brasil – 222 2.5.3.1 Tipos de vegetação – 222 2.5.3.2 Bioma Amazônia – 223 2.5.3.3 Bioma Cerrado – 227 2.5.3.4 Bioma Caatinga – 228 2.5.3.5 Bioma Pantanal – 230 2.5.3.6 Bioma Pampa ou Campos sulinos – 230 2.5.3.7 Bioma Mata Atlântica – 231 2.5.3.8 Ecossistemas costeiros – 232 2.5.3.8.1 Amazônia azul – 233 Resumindo: Flora – 234 2.6 Fauna – 235 2.6.1 Fauna no bioma Amazônia – 237 2.6.2 Fauna no bioma Cerrado – 237 2.6.3 Fauna no bioma IViata Atlântica – 238 2.6.4 Fauna do bioma Caatinga – 238 2.6.5 Fauna do bioma Pantanal – 238 2.6.6 Fauna do bioma Pampa ou Campos sulinos – 239 2.6.7 Aves migratórias – 239 2.6.8 Perdas de fauna silvestre – 240 2.6.9 Fauna domesticada: pecuária – 243 2.6.10 Criação de animais silvestres – 245 2.6.11 Pesca e aquicultura – 245 2.6.12 Insetos alimentares: entomofagia – 248 Resumindo: Fauna – 250 2.7 Ser humano – 251 2.7.1 Fome, pobreza e desigualdade – 251 2.7.2 Civilização e desenvolvimento – 255 2.7.3 Educação, capacitação, inovação e desenvolvimento – 261 2.7.4 Consumo ético ou consciente ou sustentável – 266 Resumindo: Ser humano – 270
Capítulo 3 - Aspectos especiais da estrutura ambiental 3.1 Resíduos, rejeitos, poluição e contaminação – 272 3.2.1 Substâncias prejudiciais, tóxicas e contaminações – 274 Resumindo: Resíduos, rejeitos, poluição e contaminação – 278 3.2 Ecossistemas agrícolas (Flora domesticada – 279 3.2.1 Raízes, a metade escondida – 279 3.2.2 Generalidades, a teia alimentar – 283 3.2.3 Produção agrícola – 284 3.2.4 Atividade agrícola e agronômica no Brasil – 296 3.2.5 Modelos agrícolas, desde a antiguidade – 305 3.2.5.1 Revolução verde e a agricultura em moldes industriais – 308 3.2.5.1.1 A revolução agrícola e industrial na Grã Bretanha – 308 3.2.5.1.2 A revolução verde – 310 3.2.5.2 Sistemas agroecológicos de produção, a nova revolução verde – 312 3.2.5.2.1 Pioneiros dos sistemas agroecológicos – 319 3.2.5.3 Qual o modelo agrícola escolher – 320 3.2.6 Segurança alimentar – 325 3.2.6.1 Aquisição ou aluguel de terras por estrangeiros – 328 3.2.6.2 Aumento nos preços dos alimentos – 330 3.2.6.3 Desperdício de alimentos – 331 3.2.6.4 Alimentos funcionais e nutracêuticos – 331 Resumindo: Ecossistemas agrícolas – 332 3.3 Biodiversidade - Ecologia e economia – 333 3.3.1 O que é biodiversidade – 334 3.3.2 Por que ocorre biodiversidade? – 335 3.3.3 Quanto existe de biodiversidade? – 336 3.3.4 Onde ocorre a biodiversidade? – 337 3.3.4.1 Biodiversidade no Brasil – 337 3.3.5 Para que serve a biodiversidade – 339 3.3.5.1 Medicamentos e biodiversidade – 342 3.3.5.2 Agricultura e biodiversidade – 343 3.3.5.2.1 Controle de populações de insetos e biodiversidade – 345 3.3.6 Por que manter a biodiversidade se é pouco utilizada – 345 3.3.7 O que prejudica a biodiversidade – 348 3.3.8 Valoração econômica da biodiversidade – 353 3.3.9 Como conservar a biodiversidade? – 355 3.3.9.1 Áreas protegidas – 358 3.3.9.2 Corredores ecológicos – 360 3.3.9.3 Banco de germoplasma, banco de sementes, banco de genes – 362 Resumindo; Biodiversidade – 363
Capítulo 4 - Funções ambientais ou serviços ecossistêmicos, sustentabilidade, leis 4.1 Fundamentos ecológicos e econômicos para as boas práticas agrícolas – 364 4.2 Serviços ambientais naturais ou ecossistêmicos – 365 4.2.1 O que são serviços ecossistêmicos – 365 4.2.2 Quais são os serviços ecossistêmicos – 367 4.2.3 Por que e como manter os serviços ecossistêmicos ativos – 368 4.2.3.1 Manejo sustentável de agroecossistemas – 371 4.2.4 Valoração e pagamento por serviços ecossistêmicos – 371 4.2.4.1 Atividade de insetos (serviços ecossistêmicos) – 372 4.2.4.2 Saúde animal e a humana (serviços ecossistêmicos) – 375 4.2.4.3 Cobertura vegetal permanente e água (serviços ecossistêmicos) – 375 4.2.4.4 Valoração global de serviços ecossistêmicos – 379 4.2.4.5 Valoração e pagamento regional por serviços ecossistêmicos – 383 4.2.4.5.1 Amazônia (serviços ecossistêmicos) – 385 4.2.4.5.2 Pantanal (serviços ecossistêmicos) – 385 4.2.4.5.3 Cerrado (serviços ecossistêmicos) – 386 4.2.4.6 MDL - Mecanismos de pagamento por serviços ecossistêmicos – 386 4.2.4.6.1 O mercado de carbono (C) – 388 4.2.4.6.2 MDL - Mecanismo de desenvolvimento limpo – 389 4.2.4.6.3 REDD - Redução de emissões florestais – 390 4.2.4.7 Crescimento de baixo carbono, desenvolvimento verde – 392 4.2.4.8 Economia azul – 396 4.2.5 Escala, matriz, efeito de borda e de entorno – 397 4.2.5.1 Escala e matriz – 397 4.2.5.2 Efeito de borda – 400 4.2.5.3 Efeito de entorno – 400 4.2.5.4 Planejamento regional integrando ações locais – 402 4.2.5.4.1 Integrando áreas agrícolas e naturais – 403 4.3 Sustentabilidade – 403 4.3.1 Conceito de sustentabilidade – 405 4.3.1.1 Percepção original da necessidade de sustentabilidade – 406 4.3.1.2 Definição de sustentabilidade – 408 4.3.1.3 Sustentabilidade e capacidade de suporte – 409 4.3.1.4 Sustentabilidade e modelo econômico – 409 4.3.2 Indicadores de sustentabilidade – 411 4.3.2.1 Pegada ecológica – 411] 4.3.2.2 Pegada de carbono – 414 4.3.2.3 Pegada de nitrogênio – 415 4.3.2.4 Pegada de água – 417 4.3.2.4.1 Água virtual – 419 4.3.2.5 EMergia – 422 4.3.2.6 Pegada florestal – 427 Resumindo: Funções ambientais ou serviços ecossistêmicos, sustentabilidade – 428 4.4 Alguns aspectos legais ambientais – 429 4.4.1 Pequena propriedade rural – 429 4.4.1.1 Módulo rural e módulo fiscal – 429 4.4.2 Ocupação do solo – 430 4.4.3 Legislação florestal – 436 4.4.3.1 História (Legislação florestal) – 436 4.4.3.2 O que é o Código Ambiental Brasileiro? – 437 4.4.3.2.1 Código Florestal Brasileiro – 438 4.4.3.3 Para que serve o Código Florestal – 439 4.4.3.4 Impactos do Código Florestal – 440 4.4.3.5 O que estabelece o Código Florestal – 440 4.4.3.5.1 Áreas de proteção permanente (APP) – 442 4.4.3.5.2 Reserva legal (RL) – 445 4.4.3.5.2.1 Compensação e Servidão florestal – 446 4.4.3.5.2.2 Legislação estadual (Código Florestal) – 447 4.4.3.6 Sugestões de alteração do Código Florestal – 447 4.4.4 Instrumentos de comando e controle: instrumentos econômicos – 452 4.4.4.1 Licenciamento ambiental e outorga de uso da água – 453 Resumindo: Alguns aspectos legais ambientais – 455
Capítulo 5 - Aspectos de manejo das estruturas e das funções ambientais 5.1 Boas práticas de manejo ambiental – 456 5.1.1 Boas práticas agrícolas (BPA) – 458 5.1.1.1 Boas práticas agrícolas sugeridas – 459 5.2 Rastreabilidade e certificação agropecuária – 464 5.2.1 Exemplos de procedimento (certificação e rastreabilidade) – 470 5.3 Generalidades sobre a agricultura de grandes e pequenas áreas – 472 5.3.1 Zoneamento ecológico-econômico (ZEE) – 475 5.3.2 Planejamento agrícola em escala de bacia hidrográfica – 477 5.3.3 Fatores de produção vegetal – 480 5.4 Solo – 481 5.4.1 Matéria orgânica – 483 5.4.1.1 Sequestro de carbono – 491 5.4.1.2 Deflúvio e erosão – 494 5.4.1.3 Controle de temperatura no solo – 498 5.4.1.4 Redução de perdas de água – 498 5.4.1.5 Permeabilidade do solo – 498 5.4.1.6 Armazenamento de água disponível – 501 5.4.1.7 Micro-organismos decompositores e pH – 502 5.4.2 Fertilidade do solo – 503 5.4.2.1 Adubação e seu manejo – 504 5.4.2.2 Diagnose de deficiências minerais em plantas – 511 5.4.2.3 Agricultura de precisão – 513 5.4.2.4 Adubação foliar – 515 5.4.2.5 Adubação de sementes – 517 5.4.2.6 Casos práticos – 519 5.4.2.6.1 Movimentação de cálcio, e irrigação branca (gessagem) em cafezal – 519 5.4.2.6.2 Pastagem intensiva – 520 5.4.2.6.2.1 Cálcio – 520 5.4.2.6.2.2 Nitrogênio – 521 5.4.2.6.2.S Potássio – 529 5.4.2.6.2.4 Outros aspectos da pastagem intensiva – 529 5.4.2.6.3 Cana-de-açúcar – 533 5.4.2.6.3.10 Sistema solo-água-planta-microclima da cana – 540 5.4.2.6.4 Sistema plantio direto (SPD) – 544 5.4.2.6.4.1 Histórico do SPD – 544 5.4.2.6.4.2 Manejo da fertilidade do solo no SPD – 546 5.4.2.6.4.3 Rotação de culturas no SPD – 549 5.4.2.7 Atividade biológica fertilizante e fixação biológica de nitrogênio – 550 5.4.2.S Fontes orgânicas alternativas de material orgânico e nutrientes – 556 5.4.2.9 Pós de rocha e minerais – 557 5.5 Hormônios, reguladores de crescimento – 558 5.6 Água e irrigação – 560 5.6.1 Estresse hídrico assistido – 565 5.6.2 Salinidade, causas e controle – 565 5.6.2.1 Causas da salinidade – 566 5.6.2.2 Controle da salinidade – 567 5.7 Controle de calor – 568 5.8 Controle de brisas e ventos (quebra ventos) – 568 5.9 Adensamento de plantas – 574 5.10 Controle de pragas, patógenos e invasoras (ecótipos, indicadores) – 579 5.10.1 Tolerância a alumínio – 588 5.10.2 Alelopatia – 590 5.10.3 "Aliens", espécies invasoras – 590 5.11 Restabelecendo a biodiversidade nos agroecossistemas – 592 5.12 Segurança alimentar e qualidade de produto – 594 5.12.1 Qualidade de produto – 595 5.12.1.1 Micotoxinas – 597 5.13 Recuperação de áreas degradadas – 598 5.13.1 Recuperação de áreas degradadas no Brasil – 602 5.14 Diversificação da produção – 608 5.15 Assistência técnica – 610 5.16 Associativismo e cooperativismo – 610 5.17 Suporte financeiro por microcrédito – 613 5.18 Políticas públicas para uma agricultura sustentável – 613 5.19 Modelagem – 614 5.19.1 Modelo e modelagem – 616 5.19.2 Simulação e cenários de planejamento – 617 5.19.2.1 Modelos agrícolas e ambientais – 619 5.19.3 Pesquisa operacional – 622 5.20 Avaliação de impactos econômicos, sociais e ambientais – 623 5.21 Nanotecnoiogia – 623 5.22 Biotecnologia – 625 5.22.1 Aspectos básicos envolvidos na biotecnologia – 626 5.22.2 Genética molecular – 629 5.22.2.1 Engenharia genética – 629 Resumindo: Aspectos de manejo das estruturas e das funções ambientais – 631
Capítulo 6 - Sistemas de produção sustentável 6.1 Nova revolução verde e o sistema plantio direto (SPD) – 636 6.1.1 Integração lavoura pecuária (ILP) e lavoura-pecuária-floresta (ILPF) – 641 6.1.2 Mudanças climáticas e SPD – 644 6.2 Pastagens em manejo rotacionado – 644 6.2.1 Manejo animal – 646 6.3 Sistemas agroflorestais (SAFs) e silvipastoris – 647 6.3.1 Importância dos SAFs – 647 6.3.2 Agroecossistema e a disponibilidade de água em SAFs – 649 6.3.3 Atividade biológica do solo em SAFs – 653 6.3.4 Tipos de SAFs – 653 6.3.4.1 Cuidados no estabelecimento e manejo de SAFs – 657 6.3.4.2 Espécies arbóreas utilizadas em SAFs – 658 6.3.4.2.1 Domesticação de novas espécies arbóreas para SAFs – 659 6.3.4.3 Associação de SAFs com pastagens – 660 6.3.5 Exemplos práticos de SAFs – 662 6.3.5.1 Aspectos negativos de SAFs – 662 6.3.5.2 Aspectos positivos de SAFs – 662 6.4 Sistemas agroecológicos sustentáveis – 664 6.4.1 O caso do sistema de arroz intensificado (SRI) – 665 6.4.2 A fazenda modelo agroecológica – 668 6.5 Agricultura urbana e hidroponia – 669 6.5.1 Hidroponia e aeroponia – 670 6.6 Manejo sustentável de florestas e silvicultura – 673 6.6.1 Plantio de florestas – 678 6.7 Aquicultura – 681 6.7.1 Aquicultura integrada – 684 6.7.1.1 Sistema circular padrão de aquicultura – 686 Resumindo: Sistemas de produção sustentável – 687 Conclusões – 688 Bibliografia e referencias – 691
