10 de maio de 2018

Remineralizando o solo com pó de rocha

Por Marco Gonzalez


Regiões do planeta onde a produtividade da vegetação é menor que o potencial local, limitada pela quantidade de nutrientes disponíveis no solo (por NASA - fonte)

No seu lento movimento, as geleiras transformam as rochas em poeira que, ao ser soprada pelo vento ou ser levada pelas águas como um leite glacial, é distribuída pelo planeta. Por sua vez, os vulcões, quando entram em erupção, trazem minerais do interior da Terra que podem, assim, também ser espalhados como uma fina poeira. Esses são importantes processos que tornam o solo mais fértil enquanto, em sentido contrário, a exploração pela agricultura e a lixiviação tendem a esgotar aos poucos a nossa capacidade de produção de alimentos. 

Já, em 1894, o químico agrícola alemão Julius Hensel, em seu livro "Bread from Stones: Um Novo e Racional Sistema de Fertilização de Terra e Regeneração Física", revelava que a adição de poeira de pedra ao solo confere às plantas resistência a bactérias e fungos e ao ataque de insetos. Hensel defendia que as rochas em pó restauram o natural equilíbrio mineral do solo, produzindo alimentos com alto teor nutricional e sabor.

Definição

Rochagem (em inglês a expressão mais usada é "rocks for crops" e também "rock dust", "rock flour", "rock powder", "rock meal", "stone meal" ou "stone flour") consiste na "aplicação de rochas pulverizadas em solos, visando fornecer elementos e compostos químicos de origem mineral, consorciados ou não a materiais orgânicos, como forma de suprir carências minerais dos solos". 

Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) identifica o material (pó de rocha) utilizado na rochagem como "substrato para plantas" ou "remineralizador". A Embrapa e a CPRM têm utilizado o termo "agrominerais" (para identificar minerais e rochas utilizados nas técnicas de rochagem) e a expressão "remineralização de solo" (sugerida como expressão mais precisa do que o termo "rochagem").

Para garantir a boa qualidade do material a ser utilizado é preciso determinar a composição das rochas investigadas através de análises químicas e estudos de petrografia e mineralogia. No processo de moagem, a granulometria apropriada depende do tamanho dos grãos dos minerais contidos, sendo necessário que o pó de rocha seja produzido por procedimentos mecânicos.

É importante observar que a calagem (aplicação de calcário no solo para promover melhorias em sua fertilidade) e a fosfatagem natural (adição de fosfato ao solo) são casos particulares de rochagem. 


Calagem em Devon, Inglaterra (foto: Mark Robinson)

Para que a remineralização com pó de rocha seja efetiva, é necessário que os diversos minerais contidos no material, que são ricos em nutrientes para as plantas, entrem em contato com organismos como fungos e bactérias. Portanto, para que aqueles minerais sejam transformados por esses organismos em nutrientes assimiláveis, deve haver uma quantidade adequada de matéria orgânica no solo.

Além disso, quanto mais fino o pó de rocha, maior será a área de exposição dos grãos do material aos ácidos do solo e melhor será a liberação dos nutrientes. Entretanto, o ideal é uma mistura de grãos finos e grossos para que os primeiros proporcionem uma liberação mais rápida, enquanto os de granulometria mais grosseira se encarreguem de uma liberação mais lenta, mantendo o fornecimento constante dos nutrientes ao solo.

Dois fatores importantes que afetam a remineralização do solo com pó de rocha na agricultura são:
  • A composição das rochas utilizadas. Os minerais têm natureza complexa e exigem procedimentos apropriados para a determinação da constituição química e da disponibilidade dos elementos presentes.
  • A distância da fonte do material até o destino de aplicação. A viabilidade se mantém desde que a distância da fonte dos recursos não seja maior que um determinado limite (estimado entre 300 km e 500 km) em relação ao local onde vai ser aplicado o pó de rocha. Isto se dá porque as quantidades necessárias deste material são drasticamente maiores quando comparadas aos fertilizantes químicos.
Germinação em solo fértil (por Pixabay)

Pontos positivos da remineralização do solo com pó de rocha

O uso do pó de rocha apresenta alguns pontos positivos a serem considerados:
  • Recurso natural: produz remineralização do solo de forma natural, lenta e benéfica ao meio ambiente. 
  • Produtividade: com pó de rocha de boa qualidade, as plantas tendem a absorver uma variedade maior de nutrientes e micronutrientes do que quando cultivadas com fertilizantes solúveis convencionais e, sendo assim, poderão ter mais saúde, maior resistência a doenças e maior tolerância à seca e à geada. Isso acontece quando o poder de germinação das sementes aumenta, melhorando o desenvolvimento das raízes e da parte aérea das plantas, além de engrossar o caule.
  • Benefício ao solo: na remineralização eficiente, o solo consegue conter mais umidade, sofre menos erosão e a taxa de decomposição dos seus compostos é acelerada, reduzindo odores. Os objetivos perseguidos são: (i) a recomposição dos nutrientes de solos fracos e empobrecidos, (ii) a diminuição progressiva da acidez e (iii) a reestruturação do solo, dotando-o de boa quantidade de oxigênio no seu interior.
  • Absorção lenta: no caso dos fertilizantes solúveis, a planta absorve o que precisa no momento da aplicação e o restante é lixiviado com a chuva. Isto não acontece com pó de rocha, pois há uma liberação lenta de cátions nutrientes para as plantas.
  • Custo: a remineralização do solo tende a ser uma opção de menor custo devido à importação em dólar de muitos dos fertilizantes químicos, ainda que o volume necessário destes seja bem menor que o do pó de rocha. A matéria-prima para a remineralização existe em abundância praticamente em todo território nacional, embora se deva computar em seu custo a certificação. Também se deve considerar que ela não precisa ser repetida anualmente, como é o caso dos fertilizantes químicos.
  • Contaminação: com os devidos cuidados, a remineralização tende a evitar o risco de contaminação do solo e dos corpos hídricos, dependendo do material utilizado. As rochas ultramáficas, por exemplo, contrariam esta tendência devido aos seus altos teores de cromo e níquel. Já no caso das formulações NPK, esta preocupação é a regra, pois o nitrogênio, ao liberar óxido nitroso, contribui para o efeito estufa; o fósforo pode ficar retido na estrutura de argilas ricas em alumínio e ferro, comuns em solos tropicais; e o potássio pode facilitar a eutrofização (níveis elevados de nutrientes com posterior acúmulo de matéria orgânica em decomposição) das águas.
Poluição de nutrientes na foz do Mississipi, EUA (por NASA)

Tipos de rochas, nutrientes e benefícios

Os agrominerais devem apresentar:
  • teores significativos de macronutrientes e micronutrientes, estes alocados em minerais que os disponibilizem aos solos em tempo adequado ao crescimento das plantas e
  • teores limitados de elementos tóxicos ou potencialmente tóxicos.
A porcentagem de nutrientes oferecida difere conforme o tipo de rocha utilizado. Os principais minerais que podem ser fornecidos são cálcio e magnésio, além de oligoelementos como zinco, silício, cobre e ferro. O nitrogênio raramente faz parte desta lista e potássio e fósforo são encontrados em baixos níveis. 

Em geral o pó de rocha é considerado um complemento e não um substituto dos fertilizantes químicos com formulação NPK. Porém são conhecidos casos que contrariam esta afirmação, como o fonolito Curimbaba (uma rocha potássica silicatada), de Minas Gerais, o micaxisto Araguaia, em Goiás, e o basalto do Vale do Caí, no Rio Grande do Sul.

As duas tabelas a seguir apresentam os principais tipos de rochas (e materiais) utilizados na remineralização de solo com os respectivos nutrientes fornecidos de acordo com a função.


Tipo de material
Nutriente
Calcários
Ca
Calcários dolomíticos
Ca–Mg
Carbonatitos (mineralogia e geoquímica muito variáveis)
Ca-Mg-K etc
Gessos (CaSO₄) natural e industrial
Ca, S
Nutrientes por tipo de material utilizado em calagem e nutrição (remineralização)

Tipo de material
Nutriente
Gessos natural e industrial
S, Ca
Rochas fosfáticas
P, Ca
Carbonatitos
Ca, Mg, K etc
Rochas silicatadas vulcânicas: basalto, ugandito, fonolitos, traquitos etc
Mg, Ca, Si, Fe etc
Rochas silicatadas granulares: granitos, sienitos, arenitos etc
Macro¹ e micronutrientes²
Minerais: feldspatos, argilas, piroxênios, anfibólios, vermiculita, biotita, zeólitas etc
Variados
Rejeitos e resíduos de minas, de minerais não metálicos e de pedreiras
Variados
Nutrientes por tipo de material utilizado em remineralização e condicionamento
1. Metais (K, Ca, Mg) e não metais (C, H, O, N, P, S)
2. Metais (Fe, Mn, Zn, Cu, Mo, Co, Ni) e não metais (B, Cl, Se)

A próxima tabela lista as propriedades de algumas rochas ou minerais e seus benefícios para o solo.


Rocha ou
Mineral

Propriedades

Benefícios
Vermiculita expandida
Retenção de água, resistência a mudança de pH, aeração, alta CTC¹, isolante térmico.
Retenção de água, aeração, aceleração de germinação e desenvolvimento de raízes, veículo de inoculantes, arrefecimento de T² do solo.
Perlita
Retenção de água, baixa densidade, boa absorção e drenagem, resistência química e física, isolante térmico.
Retenção ou drenagem de água, veiculo de inoculantes, aeração, indução de crescimento de raízes, arrefecimento de T² do solo.
Pedra Pome
Baixa densidade, aeração, retenção de água moderada, boa drenagem, estabilidade física.
Promoção de crescimento da planta, veiculo de inoculantes, aeração do solo.
Zeolitas
Hidratação, alta CTC¹, alto volume de vazios, área superficial, seletividade de cátions.
Retenção e liberação lenta de água e nutrientes (entre os quais compostos de N), controle de odor no manuseio de esterco.
Rochas carbonáticas
Capacidade de alcalinizar o solo.
Capacidade de alcalinizar o solo.
Rochas ultramáficas
Capacidade de alcalinizar o solo.
Capacidade de alcalinizar o solo.
Propriedades de algumas rochas ou minerais e seus benefícios para o solo (fonte)
1. CTC = capacidade de troca de cátions
2. T = potencial CTC

Um componente muito desejável no pó de rocha é o silício. Ele é responsável pela formação de uma película nas folhas das plantas que as protege contra a ação de insetos nocivos, doenças, geada e ventos.

No Brasil

O Brasil, por possuir solos pobres em nutrientes em razão da exploração pela agricultura e da lixiviação, tem elevado custo com fertilizantes. Em 2014, nosso país era o quarto maior consumidor mundial de fertilizantes, contribuindo com apenas 2% da produção dos mesmos no planeta. Ou seja, somos grande importadores de insumos para correção de deficiências do solo e aumento de fertilidade. Aproximadamente 70% dos insumos utilizados no Brasil são importados. Este fato ressalta a importância da remineralização com pó de rocha na nossa agricultura.

lei Nº 12.890, de 2013, inclui os remineralizadores como uma categoria de insumo destinado à agricultura e define que remineralizador é "o material de origem mineral que tenha sofrido apenas redução e classificação de tamanho por processos mecânicos e que altere os índices de fertilidade do solo por meio da adição de macro e micronutrientes para as plantas, bem como promova a melhoria das propriedades físicas ou físico-químicas ou da atividade biológica do solo."

O MAPA reconheceu os benefícios dos remineralizadores e definiu produção, registro e comércio dos mesmos em 2013 e em 2016. A Instrução Normativa Nº 5, de 2016, do MAPA estabeleceu especificações que os remineralizadores devem obedecer

A Embrapa, há pelo menos 16 anos, tem feito estudos com testes de recomendação de insumo a base de pó de rocha e muitas experiências com resultados promissores relacionados à remineralização de solo têm sido realizados no Brasil. Alguns são citados a seguir:
  • A própria Embrapa, juntamente com a Universidade de Brasilia (UNB), tem realizado estudos com pó de brecha vulcânica alcalina, biotita xisto, flogopitito e ultramáfica alcalina como fontes de potássio para soja e milheto, com bons resultados. 
  • O manejo do solo com pó de rocha tem ganho mais adeptos entre sojicultores e também há resultados satisfatórios com outras culturas oleaginosas. 
  • Uma experiência bem sucedida é relatada com citricultores de Montenegro, no RS. 
  • A Embrapa Cerrados vai receber investimentos da associações de produtores do oeste da Bahia para utilização de pó de rocha silicatada como fonte de potássio. 
  • Uma rocha potássica silicatada de origem vulcânica de Poços de Caldas, Minas Gerais, tem sido utilizada para remineralização de solo com certificado de insumo aprovado, com excelentes resultados.
  • Há trabalhos com rochas em Cedro do Abaeté e Serra da Mata da Corda, em Minas Gerais, e em Irecê-Jaguarari e Cruz das Almas, na Bahia. 
Amostragem de polpas da bacia de decantação da Mina Caraíba, Município de Pilar, Bahia.
Projeto Agrominerais da Região de Irecê-Jaguarari-BA (Foto: Magda Bergmann/CPRM)

Experiências com microorganismos têm também destaque. Um estudo da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e da Universidade Federal Rural de Pernambuco verificou a eficácia de microrganismos como solventes de apatita e biotita em pó de rocha para viabilizar a disponibilidade e rápida produção de biofertilizantes.

Considerando a geodiversidade brasileira, há muitos tipos de rochas adequados à remineralização com pó de rocha no país, destacando-se: 
  • rochas ígneas (basaltos, kamafugitos, carbonatitos, fonolitos e alguns tipos de granitos);
  • metamórficas (serpentinitos, xistos, filitos) e 
  • sedimentares (margas, fosfatos e os sedimentos retidos em reservatórios e de várzeas).
Nessas rochas são encontrados minerais como olivinas, piroxênios, anfibólios, feldspatos, micas e apatitas que são quimicamente formados por compostos de potássio, fósforo, cálcio e magnésio, além de diversos microelementos. Sobressaem-se nesse contexto as rochas vulcânicas com ótimos resultados.

Lobos de basalto amigdalóide a zeolitas, perfil Vale do Sol-Herveiras, pela RS 470. 
Material levantado pelo Projeto Agrominerais Bacia do Paraná da CPRM com uso potencial como incremento da CTC (Capacidade de Troca Catiônica) de solos, retenção de água e compostos nitrogenados, entre outros nutrientes (Foto: Magda Bergmann/CPRM)

A tabela a seguir apresenta os principais tipos de rochas e minerais, no Brasil, com os respectivos nutrientes que podem ser fornecidos.

Rocha / Mineral
Nutrientes
Gipsita
S, Ca
Basalto/Gabro
Mg, Ca, Cu, Mn, Zn
Kamafugito
K, Ca, Mg, Ni, Cr
Dacitos
K, Na, Si, Cu, Zn, Mo
Rochas graníticas à biotita
K, Ca, Mg
Carbonatito
P, Ca, Mg
Fonolitos
K, Si, Na
Rochas ultrabásicas
Mg, Ca, Si, Ni
Serpentinito
Si, Ca, Mg, Fe, Na, Ni, (K)
Biotita Xisto
K, Na, Fe, Ca, Mg
Flogopititos
K, Ca, Mg, Ni
Mármore/Calcário/Dolomito
Ca, Mg
Folhelho Pirobetuminoso
S, Ca, Mg, Mn, Cu, Fe, Zn
Tipos de rochas e minerais brasileiros e respectivos nutrientes (fonte)

A CPRM tem realizado pesquisa voltada à prospecção de remineralizadores de solos em alguns locais do Brasil, como, por exemplo:
  • Em Roraima, estado com vocação agrícola e pecuária, com solos ácidos e pouco férteis, foi realizada pesquisa em diversos tipos de rochas, como as do complexo vulcânico Apoteri (basaltos toleiíticos), do complexo alcalino Apiaú, nas suítes intrusivas Serra da Prata e Mucajaí, em gabros Caracaraí, em tufos vítreos, em tufos cineríticos, em vulcânicas ácidas do Grupo Surumu e no gabro Avanavero, entre outras rochas, destacando suas potencialidades. 
  • Na Bahia, foi efetuada prospecção de materiais geológicos nas proximidades de Irecê e de Jaguarari, destinados à agricultura irrigada. Também foram pesquisados flogopititos dos garimpos de Esmeralda de Carnaíba e Socotó.
  • No Rio Grande do Sul, foram descobertos corpos de rochas fontes de fósforo, potássio e multinutrientes indicadas para remineralização de solos em Bagé, Lavras do Sul, Santana da Boa Vista e Piratini. Há ainda projeto em rochas vulcânicas do Grupo Serra Geral, da Bacia do Paraná, nos municípios de Constantina, Vera Cruz, Caxias do Sul, entre outros.
Dacito da Mineração Caxiense, visitada pelo Projeto Agrominerais Bacia do Paraná da CPRM e em processo de certificação pela Embrapa para lançamento de Remineralizador de Solos fonte de potássio (Foto: Magda Bergmann/CPRM)

A geóloga Magda Bergmann, pesquisadora da Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais - Serviço Geológico do Brasil (CPRM) e atuante em pesquisa para agrominerais alternativos, informou a este blog:
"Acredito que muitos outros materiais geológicos podem e deverão ser usados no futuro como fontes de nutrientes e condicionadores de solos, e isto inclui descartes de tratamento de minério, mas no momento temos só os Remineralizadores de Solos agregados à lei dos fertilizantes, o que já é um começo."

3 comentários:

victor suckau disse...

Gostei do artigo ,cara
especialista... muito interessante mesmo... Muito bem colocado que o pó de rocha poderá incluir descartes de tratamento de minerio , seria bem interessante.👏🏻👏🏻

Marco Gonzalez disse...

Abrem-se perspectivas interessantes mesmo.

ROMEU SUZUKI disse...

No sistema de plantio direto, com o tempo o ocorre um aumento considerável da biodiversidade biológica, o pó de rocha é um excelente mantenedor da fertilidade do solo. Importante frisar: quanto maior a atividade biológica melhor é o resultado a médio prazo.