soil quality: concepts, indicators and assesment

7/30/2019 Soil Quality: concepts, indicators and assesment

1/10

187

Pesquisa Aplicada&

Agrotecnologia v.5, n.1 jan/abr. (2012)Print-ISSN 1983-6325 (On line) e-ISSN 1984-7548

Reviso Literria

Qualidade do solo: conceitos,indicadores e avaliao

Edson Alves de Arajo1

Joo Carlos Ker2

Jlio Csar Lima Neves3

Joo Luiz Lani4

Recebido em: 21/11/2011 Aceito para publicao em: 23/03/2012

1 Doutor em Solos e Nutrio de Plantas. Secretaria de Estado de Agropecuria do Acre. E-mail: [email protected];

2 Professor do Departamento de solos. Universidade Federal de Viosa UFV. E-mail: [email protected];

3 Professor do Departamento de Solos. Universidade Federal de Viosa UFV. E-mail: [email protected];

4 Professor Departamento de Solos. Universidade Federal de Viosa UFV. E-mail: [email protected]

Resumo

Nas ltimas dcadas, motivado por estudos realizados empases de clima temperado, o tema qualidade do solo (QS)em ecossistemas tropicais tem crescido consideravelmente,principalmente no Brasil. Neste sentido, o presente trabalhode reviso literria trata dos aspectos conceituais da QS, dos indicadores fsicos, qumicos e biolgicos e dos mtodos eprocedimentos utilizados para mensurar ndices quantitativos de qualidade do solo em sistemas agrcola, pecurio e orestal.

Em ltima anlise, no se deve negar o aspecto positivo que representam os mecanismos e procedimentos (frameworks)utilizados para a mensurao da qualidade do solo, desde que integrem uma srie de propriedades relacionadas s funesvitais do solo. Neste caso, pode-se ter uma viso mais integrada dos ecossistemas, mesmo sabendo que dicilmente se

conseguir avaliar integralmente a qualidade do solo.

Palavras-chave: Agroecossistemas. ndice de qualidade do solo. Sustentabilidade.

La calidad del suelo: conceptos, indicadores y evaluacin

Resumen

En las ltimas dcadas, motivado por los estudios en pases de clima templado, el tema calidad del suelo (CS) en losecosistemas tropicales ha aumentado considerablemente, especialmente en Brasil. En este sentido, este trabajo es unarevisin bibliogrca de los aspectos conceptuales de CS, los indicadores de los mtodos fsicos, qumicos y biolgicos y

los procedimientos utilizados para medir los ndices cuantitativos de la calidad del suelo en sistemas agrcolas, ganaderay forestal. En ltima instancia no se debe negar el aspecto positivo que representan los mecanismos y procedimientos(frameworks) utilizados para medir la calidad del suelo, siempre que integren una serie de propiedades relacionadas con

las funciones vitales del suelo. En este caso, se puede tener una visin ms integrada de los ecosistemas, an que sabiendoque difcilmente se puede evaluar plenamente la calidad del suelo.

Palabras clave: agro ecosistemas, ndice de calidad del suelo, Sostenibilidad

Introduo

A partir dos anos 90, o interesse no estudo sobrea qualidade do solo aumentou consideravelmente,o que se comprova com o crescente nmero detrabalhos indexados em peridicos internacionaisacerca da qualidade do solo (KARLEN et al., 1997;

DORAN e PARKIN, 1994). Contrariamente a outrosconceitos como a qualidade da gua e qualidadedo ar, a qualidade do solo no possui padres e,portanto, no tm sido criadas regulamentaes comoforma de aferir sua qualidade. Alm disso, no existe

at o presente, um consenso no que diz respeito ao seuconceito, embora tenham surgidos vrios conceitosde qualidade do solo, em sua maioria relacionadoscom as funes do solo em ecossistemas naturais eagrcolas (KARLEN et al., 1997).

Em linhas gerais, a qualidade do solodepender da extenso em que o solo funcionar parao benefcio humano, de acordo com a composionatural do solo, sendo tambm fortemente relacionadacom as prticas intervencionistas do homem.

Entretanto, devido heterogeneidade e

Este artigo apresentado em Portugus e Ingls com "Resumen" em Espanhol.

Revista Brasileira de Tecnologia Aplicada nas Cincias Agrrias, Guarapuava-PR,v.5, n.1, p.187-206, 2012.

(DOI): 10.5777/PAeT.V5.N1.12


2/10

Pesquisa Aplicada & Agrotecnologia v.5, n.1 jan/abr. (2012)

188

Print-ISSN 1983-6325 (On line) e-ISSN 1984-7548

Arajo et al. (2012)

dinmica do compartimento solo, a sua qualidadeno pode ser mensurada diretamente, podendo serestimada a partir de indicadores arbitrados pelohomem. As mudanas no status da qualidade dosolo tm sido avaliadas por intermdio de sistemasquantitativos em que se utilizam indicadoresapropriados, efetuando-se a comparao comvalores desejveis em diferentes intervalos de tempo,para um m especco em ecossistemas diversos

(KARLEN e STOTT, 1994; CHAER, 2001; MELOFILHO et al., 2007).

Assim, o objetivo desta reviso bibliogrca

apresentar uma discusso concisa acerca dosconceitos de qualidade do solo, alguns indicadores

empregados para sua definio e a investigaode mtodos e procedimentos (framework)quantitativos utilizados na mensurao da qualidadedo solo em sistemas agrcola, pecurio e orestal.

Aspectos conceituais de qualidadedo solo

O termo qualidade do solo se tornou maisusual a partir de 1990, aps a publicao do relatriointitulado Soil and water quality an agenda foragriculture (NATURAL RESEARCH COUNCIL-NRCC, 1993). Conforme esse relatrio, a qualidade

do solo havia sido concebida em razo de seupapel em ecossistemas naturais e agroecossistemas,uma vez que a qualidade deste recurso natural,historicamente, sempre esteve relacionada suaprodutividade.

O desenvolvimento do conceito e suaaplicao no manejo e uso da terra, desde ento,tem tido vrias abordagens entre cientistas da cinciado solo (DORAN e PARKIN, 1994; KARLEN et al.,1997; SEYBOLD et al., 1999; SOJKA e UPCHURCH,1999; NORFLEET et al., 2003), sendo que a maioriados conceitos propostos atualmente se baseiamna qualidade do solo como a capacidade deste

funcionar dentro dos limites do ecossistema einteragir positivamente com o meio ambiente externodaquele ecossistema. (LARSON e PIERCE, 1994). Ja Sociedade Americana de Cincia do Solo conceituaa qualidade do solo como a capacidade de um dadosolo funcionar, dentro de um sistema natural oumanejado de forma a manter a produtividade vegetale animal, manter ou melhorar a qualidade da guae do ar e suportar a sade humana e habitacional.(KARLEN et al., 1997).

SOJKA e UPCHURCH (1999) ressaltam

o carter denvel de qualidade do solo em trs

mltiplos cenrios: a) a denio pode mudar para

a mesma rea de terra e mesmo uso, dependendodas condies climticas (efeito da sazonalidade); b)a denio pode mudar dependendo da habilidade

de cada produtor em manejar sua rea, umavez que alguns aplicam demasiada quantia deinputs, fazem uso inadequado de mecanizao,desperdiando tempo no campo, dentre outros; c) adenio deve mudar para cada cultivo e sistema de

cultivo, para cada praga, doena, e outros, uma vezque a sistemtica para cada cenrio altera a denio

de qualidade do solo.DORAN e PARKIN (1994) enfatizam ser difcil

uma denio concreta e consensual, e sustentamser a qualidade do solo uma caracterstica abstrata eque, portanto, no pode ser denida, uma vez que

ela depende de fatores externos, como prticas demanejo e uso da terra, interaes do meio ambientee dos ecosssistemas, prioridades socioeconmicase polticas, e outros. Situao corroborada por,SOJKA e UPCHURCH (1999), ao demonstrarem acomplexidade em denir a qualidade do solo para

os solos, j que as composies fsica, qumica ebiolgica variam enormemente, tendo sistemas somais diversos e dinmicos.

O tema controverso e no existe consenso

com relao ao conceito de qualidade do solo, razoda existncia de mltiplas denies, baseadas, emsua maioria, na utilizao do solo pelo homem parans agrcolas e relacionadas com as funes do solo

em ecossistemas naturais e agrcolas (DORAN ePARKIN, 1994; SINGER e EWING, 1999; SOJKAe UPCHURCH; 1999; KARLEN et al, 1997), o quesugere que seu conceito continuar a evoluir.

Alguns autores tm sido bastante incisivos comrelao ao conceito e concepo do termo cunhadocomo qualidade do solo. SOJKA e UPCHURCH(1999), por exemplo, so favorveis busca daqualidade do solo atravs do bom manejo do solo, em

termos de potencial de produo, sustentabilidade eimpacto ambiental, porm sem requerer a reinvenoda cincia do solo.

NORFLEET et al. (2003) destacam a fortecorrelao entre a qualidade do solo e os fatoresde formao do solo. Neste sentido, destacamque a qualidade do solo pode ser pensada comouma extenso (ramo) da pedologia, com foco nascaractersticas do solo e alteraes decorrentes dainterveno humana.

Em discusso de cunho mais losca sobre o


3/10

189

Pesquisa Aplicada&


Qualidade do solo: conceitos...

La calidad del suelo: conceptos

Soil quality: concepts

p. 187-206

termo qualidade, PIRSIG (1984) enfatiza o seu carterindenvel em virtude da percepo de que qualidade

varia conforme as experincias anteriores de cadaindivduo. De acordo com esse autor, a qualidadepermite estabelecer todas essas correspondncias,ou seja, o estmulo constante imposto pelo meioambiente, para que seja criado todo o mundo emque se vive. Assim, qualquer tentativa de denio

s conseguir abranger uma pequena parte daqualidade como um todo.

Assim, GREGORICH et al. (1997) denem

qualidade do solo como o grau de aptido de dadosolo para um m especco, ou seja, a qualidade do

solo depender da extenso na qual o solo funcionar

para o benefcio humano.

Indicadores de qualidade de solo

Pelo fato de necessitar de um nmero razovelde variveis, a qualidade do solo no pode sermensurada diretamente, mas pode ser estimada apartir de indicadores de qualidade do solo (KARLENe STOTT, 1994; KARLEN et al., 1997; ANDREWS etal., 2004).

Indicadores de qualidade do solo sopropriedades mensurveis (quantitativas ouqualitativas) do solo ou da planta acerca de umprocesso ou atividade e que permitem caracterizar,avaliar e acompanhar as alteraes ocorridas numdado ecossistema (KARLEN et al., 1997).

A utilizao de indicadores de qualidadedo solo tem sido muito difundida em pases declima temperado, com maior nfase na listagem deindicadores e sua inuncia em dada propriedade

do solo (SCHOENHOLTZ et al., 2000) do quepropriamente na sua utilizao, em termos prticos,na mensurao da qualidade do solo (SNAKIN et al.,1996; ANDREWS et al., 2004).

A utilizao de indicadores de qualidade dosolo, relacionados sua funcionalidade, constitui uma

maneira indireta de mensurar a qualidade dos solos,sendo teis para o monitoramento de mudanasno ambiente. Neste caso, as caractersticas defuncionalidade estariam relacionadas, basicamente,quelas exercidas pela pedosfera no sistema solo-planta, quais sejam a) reguladora de processosbiticos, tais como o suprimento de minerais e guapara as plantas; b) reguladora e controladora douxo de bioelementos (ciclagem de nutrientes); c)

reguladora das trocas gasosas entre a atmosfera; e)conduo e distribuio da gua em vrios uxos

hidrolgicos (KARLEN e STOTT, 1994).Nas ltimas dcadas tem havido uma

tendncia em classicar os indicadores de qualidade/

degradao do solo em fsicos, qumicos e biolgicos(DORAN e PARKIN, 1996; SNAKIN et al., 1996). Noentanto, REINERT (1998) categoriza os indicadoresem descritivos e analticos. Aqueles so de cartervisual e, ou morfolgico, como: cor, coberturavegetal, friabilidade, eroso, drenagem, espessurados horizontes ou camadas, dentre outros, e estes sode natureza fsica, qumica e biolgica.

Para nortear a escolha de indicadores dequalidade/degradao do solo, DORAN e PARKIN(1996) sugerem alguns critrios, quais sejam: a)

correlacionar-se com os processos naturais doecossistema (aspecto de funcionalidade); b) serrelativamente de fcil utilizao em campo, de modoque tanto especialistas como produtores possamus-los para avaliar a qualidade do solo (aspecto depraticidade e facilidade nos processos de difusode tecnologia e extenso rural); c) ser suscetvels variaes climticas e de manejo (devem terum carter dinmico); d) ser componente, quandopossvel, de uma base de dados.

Evidentemente, a escolha de determinadosindicadores depende da nalidade a que se prope a

utilizao de determinado solo. Alm disso, a seleo

de uma propriedade especca como indicador dequalidade do solo pode ser trabalhoso e variar deacordo com as caractersticas intrnsecas de cadaambiente.

Indicadores fsicos de qualidade dosolo

A qualidade fsica de solos um importanteelemento de sustentabilidade, sendo uma reade estudo em contnua expanso (LAL, 2000;REYNOLDS et al., 2002), j que as propriedadesfsicas e os processos do solo esto envolvidas no

suporte ao crescimento radicular; armazenagem esuprimento de gua e nutrientes, trocas gasosas eatividade biolgica (ARSHAD et al., 1996).

Geralmente, os principais indicadores fsicos,que tm sido utilizados e recomendados so textura;espessura (horizonte A; solum); densidade do solo;resistncia penetrao; porosidade; capacidadede reteno dgua; condutividade hidrulica; eestabilidade de agregados.

A textura do solo uma das propriedadesmais estveis, sendo modificada levemente pelo


4/10


190


Arajo et al. (2012)

cultivo e outras prticas que ocasionam a mistura dediferentes camadas (ARSHAD et al., 1996). Contudo, uma propriedade que tem estreita relao com areteno e o transporte de gua, estrutura do solo,teor de nutrientes e de matria orgnica, alm deinuenciar fortemente os processos erosivos do solo

(FELLER e BEARE, 1997).A espessura, principalmente do horizonte

superficial, tem sido sugerida como um dosmelhores indicadores da qualidade do solo, pois,nesta faixa, encontra-se maior atividade da biota,sendo, conseqentemente, um local propcio paraciclagem de matria orgnica e nutrientes. Almdisso, h uma estreita relao entre a produtividade

agrcola e a profundidade do solo, levando-se emconsiderao sua importncia na armazenagem degua e suprimento de nutrientes para as plantasSNAKIN et al. (1996).

O processo de compactao do solo podealterar a estrutura do solo, aumentar a sua densidade,diminuir a porosidade, reduzir a permeabilidade (are gua) e alterar o padro de crescimento radicular(BATEY e MCKENZIE, 2006). A densidade apropriedade fsica mais dinmica e varia em funoda textura, de acordo com as condies estruturaisdo solo, sendo alterada pelo cultivo, pela compressode mquinas agrcolas, por animais e condies

ambientais do meio (ARSHAD et al., 1996).A resistncia do solo penetrao temsido freqentemente utilizada para avaliar suacompactao, por ser um atributo diretamenterelacionado ao crescimento das plantas (LETEY,1985) e de fcil e rpida determinao (STOLF, 1991).A determinao da resistncia do solo penetrao uma estratgia til para avaliar a limitao penetrao e o crescimento e desenvolvimento dosistema radicular, mas pode haver divergnciasquanto correlao entre a presso exercida pelopenetrmetro e a real capacidade das razes emexercer a referida presso (GARDNER et al., 1999),

sendo ainda, fortemente inuenciada pelo contedode gua.O conhecimento da porosidade total de um

solo no constitui uma informao muito importantequanto s suas propriedades. Operacionalmente,costuma-se classicar os poros do solo de acordo

com as classes de tamanho, ou seja, macroporos emicroporos, cujo limite est nos poros com dimetrosmenores e maiores que 0,6 mm, respectivamente,e uma altura da coluna de gua de aparelhos coma mesa de tenso de 60 cm, admitindo-se que os

macroporos sejam responsveis pelo livre movimentodo ar, da gua e do crescimento radicular, e osmicroporos um reservatrio de gua (REICHARDT,1990).

A reduo no nmero dos macroporos podeocorrer devido presso mecnica de mquinasagrcolas; compresso do ar nos microporos dosagregados, durante o os ciclos de umedecimento esecagem do solo; fora cintica da gota da chuva; arao profunda e ao entupimento dos microporos; eao baixo contedo de matria orgnica e nutrientes.

A porosidade e a densidade do solo tm sidoutilizadas como indicadoras da qualidade do solo,por tratar-se de propriedades dinmicas, suscetveis

ao uso e de fcil determinao, estando relacionadas, compactao e relativa restrio ao crescimentoradicular (ARSHAD et al., 1996).

A capacidade de reteno de gua de umsolo depender do nmero e tamanho dos poros,os quais so influenciados primariamente pelatextura, estrutura, matria orgnica e mineralogiado solo (LOWERY et al., 1996). Esta propriedadeest relacionada ao transporte e armazenamento degua no solo, erosividade do solo e ao teor de guadisponvel (DORAN e PARKIN, 1996).

A condutividade hidrul ica umapropriedade do solo que descreve sua capacidade

em transmitir gua e que depende da geometria dosporos e das propriedades do uido contido neles(REICHARDT, 1990). As duas propriedades dosfluidos que afetam diretamente a condutividadehidrulica so a viscosidade e a densidade. A texturae a estrutura do solo so os principais determinantesda geometria dos poros.

A estrutura do solo se refere ao tamanho eao padro de arranjamento das partculas primrias(areia, silte e argila) e poros do solo, e como estoorganizados (agregados). A intrincada dinmicada agregao resulta da interao entre fatoresambientais, de manejo do solo, inuncia da planta

e propriedades do solo, como: composio mineral,textura, carbono orgnico do solo, processospedogenticos, atividade microbiana, capacidade detroca catinica, reserva nutricional e disponibilidadede gua, sendo freqentemente expressa em termosde estabilidade de agregados (BRONICK e LAL,2005).

Segundo S etal. (2000), a estabilidade deagregados o parmetro que melhor se correlacionacom a erodibilidade do solo, estando pois inuencia

a infiltrao, a reteno de gua, a aerao e a


5/10

191

Pesquisa Aplicada&


resistncia penetrao de razes, o selamentoe o encrostamento supercial, a eroso hdrica e

elica. Com o cultivo, normalmente h reduo nosteores da matria orgnica e, conseqentemente, naestabilidade de agregados, resultando no aumentoda proporo relativa de microagregados no solo,cuja estabilidade no inuenciada pelo manejo

(TISDALL e OADES, 1982).A avaliao da estabilidade dos agregados

em solos depende das foras que ligam as partculase da natureza e magnitude das foras desagregantesaplicadas nesta avaliao (BEARE e BRUCE, 1993),existindo diferenas entre os mtodos disponveispara avaliao da estabilidade de agregados

(EMBRAPA, 1997; S et al., 2000; DIAZ-ZORITA etal., 2002), sendo motivo de controvrsia.Alm dos indicadores fsicos discutidos, tm

sido desenvolvidos parmetros fsicos que integrampropriedades fsicas do solo, como o intervalo hdricotimo (IHO) (SILVA et al., 1994), a densidade relativado solo (KLEIN, 2006) e o parmetro S (DEXTER,2004).

Indicadores qumicos de qualidadedo solo

Os indicadores qumicos so, normalmente,

agrupados em variveis relacionadas com o teor dematria orgnica do solo, a acidez do solo, o contedode nutrientes, elementos fitotxicos (Al3+, porexemplo) e determinadas relaes como a saturaode bases (V%) e de alumnio (m).

A matria orgnica do solo (MOS) refere-sea todo material orgnico contido no solo, incluindoa liteira, as fraes leves, a biomassa microbiana,substncias orgnicas solveis em gua e a matriaorgnica estabilizada, comumente denominadahmus (STEVENSON, 1994). A MOS referida comoindicadora da qualidade do solo em virtude de suasuscetibilidade de alterao em relao s prticas

de manejo e por correlacionar-se com a maioria daspropriedades do solo (MIELNICKZUK, 1999).Apesar da pouca contribuio em termos

de massa total em solos minerais a frao orgnicapode exercer acentuada inuncia nas propriedades

fsicas, qumicas e biolgicas do solo, bem comonos processos de funcionamento do ecossistema(STEVENSON, 1994; BALDOCK e NELSON, 2000).

A decomposio dos resduos orgnicose, por conseguinte, o contedo da MOS soregulados pelo sistema de manejo adotado e

pelas caractersticas da comunidade microbianadecompositora, do material orgnico e do ambienteonde o processo ocorre, incluindo, nesse caso, ascondies edafometeorolgicas (STEVENSON, 1994;BALDOCK e NELSON, 2000).

A totoxidez por Al3+ uma das principaislimitaes qumicas ao uso agrcola em ecossistemastropicais, em razo de sua capacidade de geraracidez no solo, devido s reaes de hidrlise do Al3+hidratado em soluo (MARSCHNER, 1995). Emboraa toxidez por alumnio no ocorra em solos com pHacima de 5,5, ela comum mediante a ocorrncia devalores mais baixos de pH, particularmente abaixo de5, faixa em que a solubilidade de alumnio aumenta

e mais da metade do complexo de troca pode serocupado por ele (FOY, 1974).Medidas que expressam a disponibilidade de

nutrientes, como clcio e magnsio trocveis, fsforo,potssio, micronutrientes, assim como suas relaesso importantes para avaliar qualidade de solo entrediferentes sistemas de manejos.

Indicadores biolgicos de qualidadedo solo

Os indicadores biolgicos, como a biomassamicrobiana do solo, o nitrognio mineralizvel, a

respirao microbiana do solo, a atividade enzimticae o quociente metablico, so importantes tantono que se refere ciclagem dos nutrientes, comotambm na estimativa da capacidade do solo para ocrescimento vegetal.

A biomassa microbiana do solo o componentevivo da matria orgnica do solo. Sua avaliao tilpara obter informaes rpidas sobre mudanas naspropriedades orgnicas do solo; detectar variaescausadas por cultivos ou por devastao de orestas;

medir a regenerao dos solos aps a remoo dacamada supercial; e avaliar os efeitos de poluentes

como metais pesados e pesticidas (FRIGHETTO,

2000). Os mtodos mais freqentemente utilizadospara determinao da biomassa microbiana sofumigao-incubao (JENKINSON e POWLSON,1976), fumigao-extrao (VANCE et al., 1987) eirradiao com microondas (ISLAM e WEIL, 1998).

Os mtodos da fumigao-incubaoe fumigao-extrao tm o inconveniente dedemandarem tempo de anlise e serem relativamenteperigosos devido utilizao de clorofrmio (CHCl3)no processo de fumigao. Nesse sentido, tem




p. 187-206


6/10


192


Arajo et al. (2012)

sido defendida a possibilidade de substituio dafumigao pela irradiao das amostras de solo emforno de microondas, pelo fato de ser mais rpido,exigir procedimentos simples e no ser txico(FERREIRA et al., 1999).

A quase totalidade do N no solo est naforma de compostos orgnicos que no podem serutilizados diretamente pelas plantas e tambm noso suscetveis lixiviao (BALDOCK e NELSON,2000). O contedo de N convertido da forma orgnicapara a mineral (mineralizao) depende do manejoadotado, do clima e de propriedades inerentes aosolo (DRINKWATER et al., 1996). Esse potencialde converso do N orgnico para o N mineral

(nitrognio potencialmente mineralizvel) tem sidoconsiderado importante sob o ponto de vista edco,sendo, portanto, um indicador recomendvel dequalidade do solo.

Um dos mtodos mais recomendados para seestimar o N potencialmente mineralizvel envolve amensurao do contedo de N mineral liberado nosolo pela atividade microbiana durante a incubao(DRINKWATER et al., 1996), que pode se processarem meio aerbico ou anaerbico.

A respirao microbiana do solo umprocesso que reflete a atividade biolgica dosolo, sendo denida como a produo de CO 2 ou

o consumo de O2 como resultado de processosmetablicos de organismos vivos do solo. Existembasicamente dois mtodos propostos para quanticar

o contedo de CO2 produzido: o primeiro baseadona determinao do uxo de CO2 usando cmarasque so colocadas sobre o solo; o segundo usadopara avaliar a atividade microbiana, sendo baseadona produo de CO2 a partir de uma amostra de soloem laboratrio (PARKIN et al., 1996).

O quociente microbiano (qMIC), quecorresponde relao entre o carbono da biomassamicrobiana (CBM) e o carbono orgnico total(COT), reete processos importantes relacionados

s adies e transformaes da matria orgnica,assim como a ecincia de converso de C desta emC microbiano (SPARLING, 1992). Em circunstnciasde desequilbrio ambiental ou em situao em quea biomassa experimenta algum fator de estresse(decincia de nutrientes, acidez, dcit hdrico, etc.),

a capacidade de utilizao de C diminuda e, nestecaso, o qMIC tende a diminuir (WARDLE, 1992).

Por outro lado, em ecossistemas estveis,onde predominam condies favorveis, h umatendncia de aumento da atividade microbiana e,

em consequncia, o qMIC tende a crescer at atingirum equilbrio (POWLSON et al., 1987). Desse modoem ambientes preservados, em estado de equilbrio,o valor desta relao pode ser usado como padropara avaliar quanto um solo se encontra degradado.

Avaliao da qualidade do solo

At o presente no existe um mtodo prtico econvel para estimar a qualidade do solo (KARLEN

et al., 1997), porm, mudanas na qualidade do solotm sido avaliadas por intermdio da mensuraode indicadores apropriados e pela sua comparaocom valores desejveis (limite crtico ou thresholdlevel) em diferentes intervalos de tempo, para umm especco em ecossistemas agrcolas, orestais

e pecurios.ARSHAD e MARTIN (2002) sugerem as

seguintes etapas como pressupostos para avaliara qualidade do solo: a) dividir a regio ou rea deestudo em diferentes ecorregies; selecionar zonasecolgicas, fazendas ou bacias hidrogrcas com

solos similares; b) denir o objetivo do estudo sobre

a qualidade do solo (produo agrcola, proteoambiental ou qualquer outro uso); c) eleger umconjunto de indicadores para a rea de estudo;selecionar um ponto de referncia (linha base) paracada indicador; d) especificar os limites crticospara os indicadores selecionados, que iro variarem funo de cada indicador e transform-los emqualidade do solo/ndice de sustentabilidade.

Na etapa de seleo de indicadores,CAMERON et al. (1998) recomendam o uso deescores que auxiliem na escolha de indicadorespotenciais para solos degradados ou em processode degradao, de maneira a possibilitar o rankingem comparao com outros potenciais indicadores.

No processo de avaliao da qualidade dosolo tm surgido vrios sistemas quantitativosexpressos na forma de ndices (KARLEN e STOTT,

1994; SNAKIN et al., 1996; ISLAM e WEIL, 2000) eque so considerados importantes dado facilidadede uso e a possibilidade de uma escala contnua deavaliao (SINGER e EWING, 1999).

Dentre os mtodos quantitativos mencionadosacima, o conjunto de procedimentos (framework)proposto por KARLEN e STOTT (1994) o que temse destacado em diversos trabalhos de mensurao daqualidade do solo (CHAER, 2001; MELO FILHO et al.,2007; ANDREWS et al., 2004; ERKOSSA et al., 2007).Nesses trabalhos tm sido dada nfase na integrao


7/10

193

Pesquisa Aplicada&


de indicadores de modo a gerar um valor (ndicede qualidade do solo) que possa ser comparado

entre vrias prticas de manejo, ao longo do tempo,em ecossistemas agrcolas, orestais e pecurios, e

tem demonstrado ser bastante exvel e de relativa

facilidade de utilizao.De forma mais simplificada, ISLAM e

WEIL (2000) avaliaram as mudanas de uso daterra em ecossistemas de floresta tropical deBangladesh, utilizando o ndice de deteriorao dosolo (IDS), proposto anteriormente por ADEJUWONe EKANADE (1988). ISLAM e WEIL (2000) partiramdo princpio de que o status das propriedadesindividuais do solo sob plantios orestais e pastagem

eram os mesmos para aqueles solos adjacentes soboresta nativa, anterior ao processo de converso.As diferenas entre as propriedades dos solos sobpastagem, comparadas linha-base das propriedadesdo solo sob vegetao nativa, foram calculadas eexpressas como a percentagem da mdia dos valoresindividuais de cada propriedade a m de compor o

ndice de deteriorao do solo (IDS).

As diculdades apresentadas com a utilizao

desses procedimentos so, em muitas situaes, em

decorrncia de fatores como: a) complexidade noprocesso de integrao das variveis envolvidas; b)busca constante de indicadores-chave e seus limitescrticos (threshold values) (ARSHAD e MARTIN, 2002);c) padronizao dessas variveis (NORTCLIFF, 2002);e d) busca e ajuste dos mtodos de amostragem eprocedimentos analticos (DORAN e JONES, 1996),e em razo do carter multidisciplinar.

Referncias

ADEJUWON, J.O.; EKANADE, O. A comparison of soil properties under different land use types in a part ofthe Nigerian cocoa belt. Catena,v.15, p.319-331, 1988.

ANDREWS, S.S.; KARLEN, D.L.; CAMBARDELLA, C.A. The soil management assessment framework: aquantitative soil quality evaluation method. Soil Science Society of America Journal, v.68, p.1945-1962, 2004.

RSHAD, M.A.; LOWER, B.; GROSSMAN, B. Physical tests for monitoring soil quality. In: DORAN, J.W.;JONES, A.J. (Eds.). Methods for assessing soil quality. Soil Science Society of America, p.123- 141, 1996.(Special publication, 49).

ARSHAD, M.A.; MARTIN, S. Identifying critical limits for soil quality indicators in agro-ecosystems.Agriculture, Ecosystems and Environment, v.88, n.2, p.153-160, 2002.

BALDOCK, J.A.; NELSON, P.N. Soil organic matter. In: SUMMER, M.E. (Ed.). Handbook of soil science.Georgia, USA: University of Georgia, 2000. p.B25-B84.

BATEY, T.; MCKENZIE, D.C. Soil compaction: identication directly in the eld. Soil Use and Management,v.22, n.2, p.123-131, 2006.

BEARE, M.H.; BRUCE, R.R. A comparison of methods for measuring water-stable aggregates: implicationsfor determining environmental effects on soil structure. Geoderma, v.56, n.1, p87-104, 1993.

BRONICK, C.J.; LAL, R. Soil structure and management: a review. Geoderma, v.124, n.1, p.3-22, 2005.

CAMERON, K.; BEARE, M.H.; MCLAREN, R.P.; DI, H. Selecting physical, chemical and biological indicatorsof soil quality for degraded or polluted soils. In: Proceedings ofWorld Congress of Soil Science, 16, France.Montpelier, France, 1998. (Scientic registration, 2516 Syposium, 37).

CHAER, G.M. Modelo para determinao de ndice de qualidade do solo baseado em indicadores fsicos,qumicos e microbiolgicos. Dissertao (Mestrado em Microbiologia Agrcola) - Universidade Federal deViosa,MG. 2001. 89f.




p. 187-206

Concluses

Em ltima anlise, no se deve negar oaspecto positivo que representam os mecanismos

e procedimentos (frameworks) utilizados paraa mensurao da qualidade do solo, desde queintegrem uma srie de propriedades relacionadass funes vitais do solo. Neste caso, pode-se teruma viso mais integrada dos ecossistemas, mesmosabendo que dificilmente se conseguir avaliarintegralmente a qualidade do solo.


8/10


194


Arajo et al. (2012)

DEXTER, A.R. Soil physical quality - Part I. Theory, effects of soil texture, density, and organic matter, andeffects on root growth. Geoderma, v.120, n.3-4, p.201-214, 2004.

DIAZ-ZORITA, M.; PERFECT, E.; GROVE, J.H. Disruptive methods for assessing soil structure. Soil e TillageResearch, v.64, n.1, p.3-22, 2002.

DORAN, J.W.; JONES, A.J. (Eds.). Methods for assessing soil quality. Madison, Wisconsin, USA: Soil ScienceSociety of America, 1996. 409 p.

DORAN, J.W.; PARKIN, T.B. Dening and assessing soil quality. In: DORAN, J.W.; COLEMAN, D.C.;BEZDICEK, D.F.; STEWART, B.A. (Eds.). Dening soil quality for a sustainable environment. Madison,Wisconsin: Soil Science Society American, 1994. p. 3-21. (Special Publication, 35).

DORAN, J.W.; PARKIN, T.B. Quantitative indicators of soil quality: a minimum data set. In: DORAN, J.W.;JONES, A.J. (Eds.). Methods for assessing soil quality. Wisconsin, USA: Soil Science Society American, 1996.p.25-37. (Special Publication, 49).

Drinkwater, L.E., Cambardella, C.A., Reeder, J.D., Rice, C.W. Pontentially mineralizable nitrogen as indicator

of biologically active soil nitrogen. In: DORAN, J.W.; JONES, A.J. (Eds.). Methods for assessing soil quality.Wisconsin, USA: Soil Science Society America, 1996. Cap.13, p.217-229. (Special Publication, 49).

EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECURIA EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa deSolos. Manual de mtodos de anlise de solo. 2.ed. Rio de Janeiro, 1997. 212p.

ERKOSSA, T.; ITANNA, F.; STAHR, K. Indexing soil quality: a new paradigm in soil science research.Australian Journal of Soil Research, v.45, n.2, p.129-137, 2007.

FELLER, C.; BEARE, M.H. Physical control of soil organic matter dynamics in the tropics. Geoderma, v.79,n.1, p.69-116, 1997.

FERREIRA, A.S.; CAMARGO, F.A.O.; VIDOR, C. Utilizao de microondas na avaliao da biomassamicrobiana do solo. Revista Brasileira de Cincia do Solo, v.23, n.4, p.991-996, 1999.

FOY, C.D. Effects of aluminum on plant growth. In: CARSON, E.W. (Ed.). The plant root and its environment.

Charlottesville: University Press of Virginia, 1974. p. 601-642.FRIGHETTO, R.T.S. Anlise da biomassa microbiana em carbono: mtodo de fumigao extrao. In:FRIGHETTO, R.T.S.; VALARINI, P.J. (Coords.). Indicadores biolgicos e bioqumicos da qualidade dosolo: manual tcnico. Jaguarina: Embrapa Meio Ambiente, 2000. 198p. (EMBRAPA Meio Ambiente Documentos, 21).

GARDNER, C.M.K.; LARYEA, K.B.; UNGER, P.W. Soil physical constraints to plant growth and cropproduction. Roma: FAO, 1999.106 p.

GREGORICH, E.G.; CARTER, M.R.; DORAN, J.W.; PANKHURST, C.E.; DWYER, M. Biological attributesof soil quality. In: GREGORICH, E.G.; CARTER, M. (Ed.). Soil quality for crop production and ecosystemhealth. Amsterdam, Netherlands: Elsevier Science, 1997.

ISLAM, K.R.; WEIL, R.R. Land use effects on soil quality in a tropical forest ecosystem of Bangladesh.Agriculture, Ecosystems e Environment, v.79, n.1, p.9-16, 2000.

ISLAM, K.R.; WEIL, R.R. Microwave irradiation of soil for routine measurement of microbial biomass carbon.Biology and Fertility Soils, v. 27, n. 4, p. 408-416, 1998.

JENKINSON, D.S.; POWLSON, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil: method formeasuring soil biomass. Soil Biology and Biochemistry, v.8, n.3, p.209-213, 1976.

KARLEN, D.L.; MAUSBACH, M.J.; DORAN, J.W.; CLINE, R.G.; HARRIS,R.F.; SCHUMAN, G.E. Soil quality: aconcept, denition and framework for evaluation. Soil Science Society America Journal, v.61, n.1, p.4-10, 1997.

KARLEN, D.L.; STOTT, D. A framework for evaluating physical and chemical indicators. In: DORAN,J.W.; COLEMAN, D.C.; BEZDICEK, D.F.; STEWART, B.A. (Eds.). Dening soil quality for a sustainableenvironment. Madison, Wisconsin, USA: Soil Science Society American, 1994. Cap.4, p.53-72. (SpecialPublication, 35).


9/10

195

Pesquisa Aplicada&


KLEIN, V.A. Densidade relativa um indicador da qualidade fsica de um Latossolo Vermelho. Revista deCincias Agroveterinrias, v 5, n.1, p.26-32, 2006.

LAL, R. Physical management of soils of the tropics: priorities for the 21st century. Soil Science, v.165, n.3,p.191-207, 2000.

LARSON, W.E.; PIERCE, F.J. The dynamics of soil quality as a measure of sustainable management.In:DORAN,J.W.; COLEMAN, D.C.; BEZDICEK, D.F.; STEWART, B.A. (Eds.). Dening soil quality for a sustainableenvironment. Madison, Wisconsin, USA: Soil Science Society American, 1994. p.37-52. (Special Publication, 35).

LETEY, J. Relationship between soil physical properties and crop production. Advances in Soil Science,v.1, p.277-294, 1985.

LOWERY, B. Soil water parameters and soil quality. In: DORAN, J.W.; JONES, A.J. (Eds.). Methods forassessing soil quality. Madison: Soil Science Society of America, 1996. Cap.8, p.143-155.

MARSCHNER, H. Mineral nutrition of higher plants. Academic Press, 1995. 889 p.

MELO FILHO, J. F; SOUZA, A.L.V; SOUZA, L.S. Determinao do ndice de qualidade subsupercial em umLatossolo Amarelo Coeso dos Tabuleiros Costeiros, sob oresta natural. Revista Brasileira de Cincia doSolo, v.31, n.6, p.1599-1608, 2007.

MIELNICZUCK, J. Matria orgnica e a sustentabilidade de sistemas agrcolas. In: SANTOS, G.A.; CAMARGO,F.A.O (Eds.). Fundamentos da matria orgnica do solo: ecossistemas tropicais e subtropicais. Porto Alegre:Gnesis, 1999. Cap.1, p.1-6.

NATIONAL RESEARCH COUNCIL NRCC. Soil andwater quality: and agenda for agriculture. Washington,DC: National Academy Press, 1993. 542 p.

NORFLEET, M.L.; DITZLER, C.A.; PUCKETT, W.E.; GROSSMAN, R.B.;SHAW, J.N. Soil quality and its relationship

to pedology. Soil Science, v.168, n. 3, p. 149-155, 2003.

NORTCLIFF, S. Standardization of soil quality attributes. Agriculture Ecosystems e Environment, v.88, n.2,p.161-168, 2002.

PARKIN, T. B.; DORAN, J. W.; FRANCO-VIZCANO. Field and laboratory tests of soil respiration. In: DORAN,J.W. e JONES, A., eds. Methods for assessing soil quality. Madison, Soil Science Society of America, 1996.p.231-245.

PIRSIG, R.M. Zen e arte de manuteno de motocicletas: uma investigao sobre valores. 12.ed. Rio deJaneiro: Paz e Terra, 1984. 388 p.

POWLSON, D.S.; BROOKES, P.C.K.; CHRISTENSEN, B.T. Measurement of soil microbial biomass provides anearly indication of changes in total organic matter due to straw incorporation. Soil Biology and Biochemistry,v.19, n.2, p.159-164, 1987.

REICHARDT, K. A gua em sistemas agrcolas. So Paulo: Manole, 1990. 188 p.

REINERT, D.J. Recuperao de solos em sistemas agropastoris. In: DIAS, L.E.; GRIFFIT, J.J. (Eds.). Recuperaode reas degradadas. Viosa: UFV, 1998. p. 163-176.

REYNOLDS, W.D. et al. Indicators of good soil physical quality: density and storage parameters. Geoderma,v.110, n.1-2, p.131-146, 2002.

SA, M.A.C.; LIMA, J.M.; SILVA, M.L.N.; DIAS JUNIOR, M.S. Comparison of methods for aggregate stabilitystudies in soils. Pesquisa Agropecuria Brasileira, v.35, n.9, 2000.

SCHOENHOLTZ, S.H.; VAN MIEGROET, H.; BURGER, J.AA. review of chemical and physical propertiesas indicators of forest soil quality: challenges and opportunities. Forest Ecology and Management, v.138,n.1-3, p.335-356, 2000.

SEYBOLD, C.A.; HERRICK, J.E. & BREJDA, J.J. Soil resilience: a fundament al component of soil quality. SoilScience, v.164, n.4, p.224-234, 1999.




p. 187-206


10/10


196


SILVA, A.P. da; KAY, B.D.; PERFECT, E. Characterization of the least limiting water range of soils. SoilScience Society of America Journal, v.58, p.1775-1781, 1994.

SINGER, M.J.; EWING, S.S. Soil quality. In: SUMMER, M.E. (Ed.). Handbook of soil science. Georgia, USA:University of Georgia, 1999. p. G-271-G-298.

SNAKIN, V.V.; KRECHETOV, P.P.; KUZOVNIKOVA, T.A.; ALYABINA,I.O.; GUROV, A.F.; STEPICHEV,A.V. The system of assessment of soil degradation. Soil Technology, v.8, n.4, p.331-343, 1996.

SOJKA, R.E.; UPCHURCH, D.R. Reservations regarding the soil quality concept; discussion. Soil ScienceSociety of America Journal, v. 63, n.5, p.1039-1054, 1999.

SPARLING, G.P. Ratio of microbial biomass carbon to soil organic carbon as a sensitive indication of changesin soil organic matter. Australian Journal of Soil Research, v.30, n.2, p.195-207, 1992.

STEVENSON, F.J. Humus chemistry: genesis, composition, reactions. New York: John Wiley, 1994. 496 p.

STOLF, R. Teoria de testes experimental de frmulas de transformao dos dados de penetrmetro de impacto

em resistncia do solo. Revista Brasileira de Cincia do Solo, v.15, p.229-235, 1991.TISDALL, J.M.; OADES, J.M. Organic matter and water stable aggregates in soils. Journal of Soil Science,v.33, n.1, p.141-163, 1982.

VANCE, E.D.; BROOKES, P.C.; JENKINSON, D.S. An extraction method for measuring soil microbial biomassC. Soil Biology and Biochemistry, v.19, n.6, p.703-707, 1987.

WARDLE, D.A. A comparative assessment of factors which inuence microbial biomass carbon and nitrogenlevels in soil. Biological Reviews, v.67, n.3, p. 321-358, 1992.

Arajo et al. (2012)

soil quality: concepts, indicators and assesment

Documents