Parte I: Compreendendo o sistema solo-planta
Nessa primeira sessão iremos abordar alguns conceitos chaves para depois discutirmos a importância do manejo no sistema solo-planta.
Princípios termodinâmicos: o que é um sistema?
Um sistema pode ser compreendido como uma região ou um conjunto de matéria distinguível. Isso significa que um sistema possui uma fronteira – real ou imaginária – que delimita os seus limites. Por exemplo, uma panela de pressão com água dentro é um sistema. A água é a matéria que ocupa um determinado espaço delimitado pela estrutura da panela de pressão. Nesse caso, estamos falando de um sistema fechado. Nesse sistema ocorre pouca ou nula entrada e saída de matéria, ocorrendo troca de energia entre o sistema e o ambiente da sua vizinhança. Se aquecermos a panela de pressão com uma chama, adicionaremos energia térmica ao sistema. Se desligarmos a chama e deixarmos a panela em temperatura ambiente, ocorrerá um fluxo de energia térmica até a temperatura da água alcançar o mesmo nível que o ambiente em sua vizinhança. Essa tendência ao equilíbrio – denominado de termodinâmico – é uma característica típica dos sistemas fechados, ou seja, um estado estacionário e de poucas alterações.
Todavia, existem os sistemas abertos. Por exemplo, o sistema solo-planta pode ser considerado um sistema do tipo aberto – como veremos adiante. O conjunto solo-planta pode ser considerado um sistema porque representa não somente uma região em nosso planeta, mas também um conjunto de matérias que estão intimamente associados e delimitados pelas suas relações. Claro, definir os limites do sistema solo-planta não é tão simples como determinar os limites de um sistema fechado, no caso da panela de pressão. Todavia, os solos e as plantas estão intimamente relacionados e, em muitos casos, indissociáveis. Devido a isso, o conjunto solo-planta é considerado um sistema de grande interesse nas investigações científicas.
Mas, afinal, porque o conjunto solo-planta pode ser considerado um sistema aberto?
Pois bem, acima explicamos o que é um sistema fechado e o que é um sistema solo-planta. Agora precisamos compreender o que significa dizer que o sistema solo-planta é um sistema aberto.
Uma das características dos sistemas abertos é o contínuo ciclo da matéria e o fluxo de energia. E é justamente isso que ocorre no sistema solo-planta. A nossa biosfera recebe diariamente uma grande quantidade de energia (na forma de calor e energia/radiação luminosa) oriunda do Sol. As plantas fotossintetizantes convertem a energia luminosa (fótons) em energia química. Para isso, utilizam-se de moléculas de CO2 da atmosfera para construir grandes blocos de carbono que vão compor a biomassa vegetal, juntamente com nutrientes obtidos pelas suas raízes no solo. Após a morte das plantas, seus detritos podem ser decompostos (liberando novamente CO2 para a atmosfera) ou serem preservados através da sua incorporação na matriz físico-química do solo.
Nesse sistema, a quantidade de fitomassa produzida e a quantidade de matéria perdida (através da emissão de CO2, por exemplo) dependem das condições do ambiente. Essas condições, por sua vez, não operam em uma condição de equilíbrio, uma vez que os fluxos de matéria e energia não operam em uma taxa constante e dependem da interação dos demais sistemas da biosfera. Esse fenômeno é denominado condição de não-equilíbrio e é típico dos sistemas abertos.
Para exemplificar, podemos imaginar a dinâmica do sistema solo-planta. O acúmulo de biomassa depende da quantidade e qualidade da energia luminosa recebida pelas plantas, além das condições físico-químicas do solo. De acordo com a região, a quantidade de energia luminosa recebida, as características físico-químicas dos solos e o regime de chuvas são diferentes. Além disso, a quantidade de CO2 capturado pelas plantas depende da concentração disponível na atmosfera que, por sua vez, depende da quantidade de CO2 emitido pelos estoques de carbono nos mais variados ambientes, incluindo o solo. Essas características fazem com que as condições do sistema estejam em constante modificação. Devido a isso, o sistema solo-planta é considerado um sistema aberto, onde sempre ocorre um constante fluxo de energia.
Na próxima parte deste tópico daremos continuidade ao assunto falando sobre o solo e a sustentabilidade.
Autores:
Lisiane Sobucki, Engenheira Agrônoma, Me. em Ciência do Solo.
Rodrigo Ferraz Ramos, Engenheiro Agrônomo, Me. em Ciência do Solo.
