Substrato para plantas e solo: no que diferem?

O termo solo é compartilhado em diferentes áreas, como em Agronomia, Geologia, Geografia, Engenharia Civil e muitas outras. Cada área do conhecimento tende a usar conceitos próprios e mais adequados a sua atuação. No contexto agrícola, o solo no seu ambiente natural é meio de cultivo para campos de pastagens, lavouras, pomares ou florestas.

Os solos que vemos atualmente são o resultado de processos físicos, químicos e biológicos, que agiram ao longo de até centenas de milhares de anos e continuam agindo.

Estima-se que a velocidade média global de formação do horizonte A (camada superficial do solo) seja de 0,05 a 0,1 mm/ano. Assim, para formar a espessura de 2,5 cm desta camada são necessários de 250 a 500 anos. Por isso, na curta escala temporal da vida humana, o solo deve ser considerado um recurso natural não renovável que deve ser preservado.

Estima-se que o uso dos solos para o cultivo de plantas tenha iniciado com os primórdios da agricultura, há cerca de 10 mil anos atrás. O conhecimento do solo, gerado pela pesquisa e a prática, é desenvolvido na Ciência do Solo.

O termo substrato para plantas é tradução literal do termo Plant Substrate adotado pela Sociedade Internacional de Ciências Hortícolas (ISHS) em meados do século 20. Anteriormente foi citado como “substrato hortícola” (horticultural substrate – para Horticultura) ou “meios de crescimento” (growing media).  No Brasil, o termo foi proposto há menos de 20 anos, tendo sido oficialmente reconhecido pelo Ministério da Agricultura em 2004, referindo-se ao produto que substitui o solo no cultivo fora deste.

Enquanto o solo agrícola resulta de processos naturais milenares, o substrato resulta da mistura de alguns componentes, selecionados de acordo com as propriedades necessárias para a finalidade em questão: propagação de plantas, sua produção e/ou manutenção. Na elaboração de misturas são usados com frequência resíduos das atividades agrícolas regionais, como fibra de coco, casca de pinos, casca de arroz, bagaço de cana, entre outros. Como requisito para um material servir de componente do substrato, destacam-se a baixa densidade (geralmente entre 100 e 500 g/L), alta porosidade (acima de 75% do volume, com predomínio de macroporos, que formarão o espaço de aeração, necessário para oxigenação das raízes), além dos aspectos fitossanitários (ausência de microorganismos patogênicos), por exemplo.

Sistemas de cultivo fora do solo (soilless culture) são praticados especialmente em ambiente protegido, visando o melhor controle dos fatores do crescimento vegetal (luz, temperatura, umidade relativa do ar, ventilação e sanidade, entre outros), além da otimização das práticas culturais, do tempo de produção e da produtividade de cada cultivo.

No cultivo fora do solo, o substrato é colocado num recipiente, que poderá ser vaso, floreira, sementeira em caixas, bandejas multicelulares, sacos plásticos, slabs e outros.

O recipiente, a planta e o substrato formam uma unidade funcional dinâmica, que responderá em conjunto às condições do ambiente e das práticas de manejo, particulares em cada situação. O recipiente limita o espaço disponível para o crescimento da planta, interferindo também nos processos de drenagem e renovação do ar na rizosfera. Assim, a escolha do tipo de recipiente é importante e deve estar de acordo com os propósitos do cultivo, bem como com o sistema a ser seguido.

A planta demonstra em seu crescimento a harmonia entre os participantes dessa unidade; altera as condições iniciais do substrato ao longo do cultivo e responde às condições ambientais. Por sua vez, o substrato, em seu restrito volume, deve ser capaz de atender às necessidades do crescimento vegetal, dentro das limitações impostas pelo recipiente. Pode-se dizer que o sucesso da produção fora do solo depende da compreensão da dinâmica de funcionamento de tal unidade.

Tais condições requerem do substrato características físicas, químicas e biológicas específicas, distintas do cultivo no solo. A relação raiz – substrato é alterada nos seguintes aspectos:

1. O pequeno volume do recipiente leva à maior concentração de raízes, exigindo alto suprimento de oxigênio e rápida remoção de gás carbônico formado. Por isso, substrato deve ser significativamente mais poroso do que solo, tendo a maior área de contato possível com a atmosfera.
2. A quantidade necessária de água está disponível em um volume restrito, e sua manutenção requer manejo e monitoramento frequentes.
3. Os volumes de ar e de água no substrato estão relacionados com a granulometria das partículas sólidas. Partículas pequenas formam mais microporos, que armazenam água, enquanto as de maior tamanho formam macroporos, que se esvaziam mais rapidamente. Tal drenagem promove a renovação da atmosfera no ambiente das raízes.
4. A pequena altura do recipiente dificulta a drenagem. Portanto, o material usado como substrato deve apresentar suficiente permeabilidade e rápido trânsito da água irrigada.
5. A alta frequência de irrigação no cultivo em recipiente pode acarretar perda dos nutrientes por lixiviação; por outro lado, adubações excessivas causam injúrias à planta por salinização do meio; por isso, é importante que tais condições sejam monitoradas ao longo de todo o processo produtivo.

Aspectos gerais da indústria de substratos no Brasil: o desenvolvimento da produção interna de substratos em nosso país está relacionado, entre outros fatores, com a evolução do conhecimento sobre a Plasticultura, que propiciou avanço para modelos de ambiente protegido mais duradouros.  A melhoria do substrato foi um requisito necessário para a produção em ampla escala. Nos últimos 20 anos, essa melhoria foi rápida e de forma sensível. O solo mineral, antes aproveitado da abertura de estradas e caminhos, foi substituído por componentes mais leves e porosos, tanto orgânicos (compostos em geral, cascas, fibras) como minerais (vermiculita, perlita) e sintéticos (espumas). Apesar de ser relativamente nova a atuação deste setor, o cultivo em substrato cresce de forma admirável no Brasil. Se anteriormente destinava-se especialmente à produção de flores e hortaliças, atualmente assume papel definitivo também na produção de mudas de espécies frutíferas, florestais e de plantas de lavoura, como café, cana de açúcar e fumo, entre outras.

Por esses aspectos, e amparados pelos conhecimentos disponíveis na literatura internacional a respeito de substratos para plantas, sabe-se que o solo mineral tem inúmeras características, principalmente físicas, que o tornam desaconselhável para o uso no cultivo de plantas em recipientes, especialmente com volumes e altura restritos. Trabalhos comprovam que o solo mineral, quando usado como substrato, diminui significativamente o espaço de aeração e eleva a retenção de água, devido à maior proporção de microporos, reduzindo a água disponível para a absorção pelas plantas, porque está retida sob altas tensões. Esse efeito reduz as trocas gasosas junto às raízes, interferindo negativamente no desenvolvimento dessas e, por consequência, reduzindo a produtividade das culturas. Além disso, sabe-se que a relação entre plantas e microrganismos simbiontes, ou mesmo entre essas e aqueles cujo benefício às culturas é indireto, dependem de um sistema radicular saudável e de ambiente que permita excelentes trocas gasosas.

Cultivos Orgânicos

Em agosto de 2018 o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, através da Portaria SMC nº 162/2018, abriu consulta pública para a proposta de Instrução Normativa que altera o Regulamento Técnico para os Sistemas Orgânicos de Produção. Na referida proposta, em seu Capítulo IV, §2, consta:

“No caso de cultivo em vasos ou similares, canteiros ou estruturas elevadas, o substrato utilizado deverá ser proveniente de unidades de produção orgânica ou ambientes em que não tenham sido utilizados produtos não permitidos neste regulamento técnico, devendo ter, no mínimo 50% de solo na mistura total.”

 No Artigo 99 da referida IN consta o argumento: “…a importância da relação entre as raízes das plantas e a fração mineral do solo, que resultará no estabelecimento de uma rizosfera ativa e responsável pela promoção e manutenção do equilíbrio dos nutrientes…”. Considerando o mencionado acima, tal argumento não justifica a exigência do uso de solo mineral na composição do substrato. Da mesma forma, são inúmeros os casos de contaminações de culturas com patógenos do solo. Os mesmos são disseminados para os ambientes de cultivo, infectando-os de forma irreversível, seja por não encontrar organismos antagônicos, por nutrição desequilibrada ou excesso de umidade nos cultivos. Há inúmeros relatos de presença de patógenos presentes no solo afetando cultivos em recipientes quando utilizado o solo mineral como componente do substrato, dentre eles, os gêneros Fusarium, Sclerotium, Sclerotinia, Verticillium, Rhizoctonia, Phytophthora e Pythium.

Outra informação que chama a atenção é o que consta no documento identificado como “Exposição de motivos da Proposta de Instrução Normativa”, o qual foi publicado juntamente com os documentos relativos à Consulta Pública. Nele consta: “Garantir princípios estabelecidos na Lei Nº 10831, DE 23 DE DEZEMBRO DE 2003”.

A referida lei não esclarece o que a adição de 50% de solo na composição do substrato para cultivo em recipientes interferiria em tais princípios. Ainda, considerando seus termos, no que diz respeito ao “uso sustentável de recursos naturais renováveis”, pode-se concluir que a imposição do uso de 50% de solo na composição do substrato, configura-se como questionável.

Contudo, ainda que fossem contornadas essas dificuldades até aqui apontadas, a extração de solo de seu sítio natural provocaria impacto ambiental, não devendo ser incentivado.

O solo é o principal patrimônio do agricultor e a remoção deste bem, mesmo em pequenas quantidades, traria consequências para a manutenção da qualidade da propriedade a longo prazo.

Essa reflexão serve para analisarmos se é conveniente incentivar o uso de solo mineral na composição do substrato para cultivo.