O potencial de hidrogênio iônico (pH) do solo é um dos fatores que interfere diretamente no desenvolvimento e produção das plantas. O pH é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio em decorrências dos ácidos que em solução aquosa liberam íons hidrogênio H+ (Lopes et al., 1990). O poder de neutralização de pH está associado à capacidade de uma solução resistir a mudanças no pH quando ácidos ou bases são adicionados, também denominado de Poder Tampão.

Os sistemas de tamponamento desempenham um papel crucial em muitos processos biológicos e químicos, pois ajudam a manter o pH dentro de um intervalo específico. Em resumo, o poder de neutralização de pH se refere à capacidade de uma solução tamponada resistir a mudanças no pH, mesmo quando ácidos ou bases são adicionados à solução.

Essa é uma informação importante, pois a grande maioria dos solos agrícolas brasileiros apresenta alta acidez (pH H2O < 5,5), sendo um dos principais responsáveis pela baixa produtividade das culturas. Assim, esses solos necessitam que o seu pH se eleve por meio da aplicação de corretivos, visando neutralizar os efeitos dos elementos tóxicos e fornecer, ao mesmo tempo, Ca e Mg como nutrientes.

A calagem é uma das práticas agrícolas mais utilizadas por criar condições ideais para o desenvolvimento da maioria das culturas de interesse agrícola. Essa técnica é indispensável para a obtenção de altas produtividades nos solos ácidos dos países tropicais. A necessidade de calagem varia de acordo com as propriedades químicas e físicas do solo. Diferentes características, como textura e o teor de matéria orgânica, podem influenciar na quantidade de CaCO3 a ser aplicado. Os solos mais argilosos, normalmente apresentam um poder tampão maior enquanto solos mais arenosos apresentam um poder tampão menor.

Rochas consideradas básicas, como os basaltos, têm maior efeito alcalinizante, comparadas a rochas ácidas, como os granitos (Campbell, 2009). Os basaltos são rochas que apresentam uma mineralogia específica composta principalmente por minerais como Labradoria (Na0,5-0,3,Ca0,5-0,7)Al(Al0,5-0,7,Si0,5-0,3)Si2O8, Andesina (Na0,7-0,5Ca0,3-0,5Al1,3-1,5Si2,7-2,5O8), Augita (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6 e principalmente vidro vulcânico material de baixa cristalinidade com alta reatividade no solo.

Pesquisando diferentes doses de basalto em um experimento de incubação com Latossolos Amarelos distróficos, Mello et al. (2012) concluíram que o efeito da adição das doses de basalto apresentou maior eficiência para a neutralização da acidez potencial, elevando o pH em água de 4,8 até 5,5, principalmente com altas doses. Alosivi et al. (2017), em um estudo similar com Latossolo Vermelho distroférrico argiloso observaram que a dose de 12 Mg.ha-1 de pó de basalto proporcionou a máxima redução da acidez ativa, elevando o pH em água de 5,9 para 6,4, aos 90 dias da reação do pó de basalto no solo.

Em estudo em campo também tem demonstrado o efeito da aplicação do basalto na redução da acidez. Em pastagens, Delacorte et al. (2015) observaram que o pó de basalto hidrotermalizado promoveu a diminuição dos teores de Al3+e de H+Al de 1,8 para 1,3 cmolc kg-1 e de 17,7 para 12,2 cmolc kg-1 respectivamente, e o aumento na produção de Matéria Seca de 600 para 1400 kg ha-1. O pó de basalto hidrotermalizado é composto de minerais silicatados, dentre eles argilominerais 2:1 que ao reagir no solo liberam hidroxilas, sugerindo o efeito nos componentes de acidez. Em estudo com o plantio de soja, o valor do pH CaCl2 e pH H2O aumentou em relação às análises prévias a aplicação do basalto a partir da dose 5 Mg ha-1 (Alovisi et al., 2023). Vale destacar nesse estudo que os benefícios vão além da alteração de pH.

Altura de plantas e diâmetro do caule da soja foram influenciadas pela adição do pó de rocha, com maiores valores de altura e diâmetro de caule observados com a adição de 2,5 Mg ha-1 de pó de basalto. A produtividade da cultura da soja foi influenciada pela adição de pó de basalto, com produtividade máxima obtida na dose de 8,3 Mg ha-1.

ALOVISI, A. M. T., TAQUES, M. M., ALOVISI, A. A., TOKURA, L. K., DA SILVA, R. S., & PIESANTI, G. H. L. M. (2017). Alterações nos atributos químicos do solo com aplicação de pó de basalto. Acta Iguazu, 6(5), 69-79

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A obtenção de alimentos saudáveis, ricos em nutrientes e com benefícios funcionais, requer, de maneira indispensável, a aplicação de boas práticas na agricultura. Essas práticas se fundamentam em abordagens biológicas, como a geração de cobertura vegetal proveniente de diversas espécies de plantas e a alternância de culturas. Além disso, envolvem a reciclagem de nutrientes e resíduos provenientes das colheitas, a promoção da fixação natural de nitrogênio por meio de processos biológicos, a gestão segura de resíduos orgânicos e a incorporação de elementos nutritivos no sistema por intermédio de fertilizantes e emendas. Na esfera da agricultura orgânica, tais elementos incluem, principalmente, os biofertilizantes, os dejetos animais, os subprodutos vegetais concentrados e os remineralizadores (Martinazzo et al., 2022).

A incorporação de remineralizadores, como os pós de rocha, desempenha um papel altamente benéfico dentro do contexto da agricultura orgânica. Esses materiais ricos em minerais oferecem uma série de vantagens que contribuem para a saúde do solo, o crescimento das plantas e a sustentabilidade geral do sistema agrícola. Recentemente a Embrapa divulgou uma Nota Técnica em resposta a demanda à demanda da Câmara Temática de Agricultura Orgânica (CTAO), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), sugerindo considerar todos os produtos registrados no MAPA como remineralizadores e fertilizantes derivados de rochas silicáticas que passaram apenas por processos de cominuição como aptos para serem utilizados em sistemas de produção orgânica (Martins et al., 2022).

De acordo com o relatório The World of Organic Agriculture (2021), o Brasil teve um crescimento de 37,6% nas terras voltadas para produção orgânica entre os anos 2011 e 2021 (Willer et al., 2021). Dentre as Unidades da Federação com maiores terras agrícolas orgânicas estão Minas Gerais, Paraná e Pernambuco de acordo com o Censo Agropecuário de 2017 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2017). Dentro desse contexto, agricultura orgânica é um importante mercado para os remineralizadores de solos.

Atualmente, existe várias iniciativas para promover os remineralizadores como insumo benéfico para agricultura orgânica como por exemplo: (a) Instituto Brasil Orgânico que tem como um dos seus objetivos Promover, proteger e incentivar o movimento orgânico brasileiro. Além disso, o Instituto Brasil Orgânico divulga em seu site o mapa de remineralizadores produzidos no Brasil (https://institutobrasilorganico.org/). (b) Pode-se citar empresas certificadores como IBD Certificações que tem em seu portifólio de selos, a certificação de insumos que inclui a produção de remineralizadores de solos (https://www.ibd.com.br/selo-insumo-aprovado-ibd/). Vale salientar que o IBD Certificações é a maior certificadora de produtos orgânicos da América Latina e a única certificadora brasileira de produtos orgânicos com certificação internacional. (c) Outra iniciativa da sociedade civil promovedora da agricultura orgânica que pode ser citada é a organização Orgânicospros. Essa organização divulga o benefícios do uso dos pós de rocha como: Repõe nutrientes em solos fracos e empobrecidos; diminui a acidez com o tempo; reestrutura o solo melhorando a quantidade de oxigênio no seu interior; reduz os custos com fertilizantes químicos; aumenta o poder de germinação das sementes; melhora o desenvolvimento das raízes e parte aérea das plantas; deixa o caule e a casca mais grossos; as folhas criam uma película que protege contra doenças, ventos e geadas; maior durabilidade após a colheita; maior quantidade de nutrientes; acentua a coloração e sabor; maior peso e melhor sanidade (https://www.organicospro.com.br/po-de-rocha-na-agricultura-organica).

IBD CERTIFICAÇÕES. Insumo Aprovado. Disponível em: https://www.ibd.com.br/selo-insumo-aprovado-ibd/

IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo Agropecuário 2017. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/pesquisa/censoagropecuario/censo-agropecuario-2017

INSTITUTO BRASIL ORGÂNICO. Remineralizadores: Mapa de pós de rocha registrados no Ministério da Agricultura disponíveis no Brasil. Disponível em: https://institutobrasilorganico.org/atuacao/mapa-de-remineralizadores/

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Os remineralizadores de solos são formados por minerais de rochas silicáticas ricas em bases. A solubilização destes insumos em solos agrícolas imita o processo natural de formação de solo, onde o mineral primário é transformado em novas fases minerais por meio do processo de intemperismo químico e biológico. O aumento da superfície específica promovida pela moagem da rocha propicia um aumento considerável da velocidade de transformação mineralógica nos solos agrícolas.

A reação fundamental do processo de remineralização é a seguinte:

Aluminossilicato (Ca, Mg, K, Na)s+H2O+H++ Atividade biológica - Novas fases + (Si, Ca, Mg, K, Na)aq + OH-

Onde os aluminossilicatos ricos em bases presentes no remineralizador reagem com a água em condições de solos ácidos e a atividade biológica do sistema agrícola, formando novas fases, ao mesmo tempo que libera nutrientes e contribui com aumento do pH do solo (Martins et al., 2023).

A geração dos minerais neoformados depende de vários fatores ambientais e das características dos minerais presentes no remineralizador. Solos ácidos tendem a acelerar o processo de transformação, assim como a sua atividade biológica. Minerais ricos em cálcio e ou magnésio tendem a facilitar a formação de novas fases minerais.

As novas fases minerais geradas podem ser cristalinas ou de baixa cristalinidade. De qualquer forma, estas novas fases apresentam elevada superfície específica e carga superficial. Minerais cristalinos são formados a partir do intemperismo de micas, como é o caso da transformação de biotita em hidrobiotita e vermiculita (Krahl et al., 2022). A formação de minerais cristalinos promove o incremento das cargas permanentes no solo (Santos et al., 2021) e da CTC (Krahl et al., 2022). Outros minerais tendem a formar fases de baixa cristalinidade, como é o caso da transformação em solos derivados de cinzas vulcânicas. Este é o caso da maioria dos remineralizadores de solo (Finlay et al., 2020; Silva et al., 2021).

Estas superfícies de interação ativam a reestruturação das comunidades microbianas do solo, o estímulo a oferta dos exsudatos das raízes e outras fontes de carbono orgânico oferecem energia para a ativação biológica contribuindo para o biointemperismo dos minerais, aumentando a disponibilização de nutrientes e a formação de minerais secundários, em geral ricos em superfície ativa, contribuindo para a formação de microagregados e a estabilização da matéria orgânica (Lenhardt et al., 2022; Zheng et al., 2023). O aumento da diversidade mineral também contribui para a diversificação do microbioma, amplia a oferta de microrganismos funcionais do solo a serem recrutados para as rizosferas das culturas e cria um processo que se retroalimenta com o intemperismo gradual dos minerais silicáticos (Finley et al., 2022).

Desta forma, a formação de novas fases minerais em solos a partir de remineralizadores promove a melhoria do solo, com o aumento da estabilização da matéria orgânica, incremento da CTC e da estabilização dos agregados do solo. Em consequência, aumenta a eficiência biológica de uso de nutrientes.

FINLAY, R. D., MAHMOOD, S., ROSENSTOCK, N., BOLOU-BI, E. B., KÖHLER, S. J., FAHAD, Z., ROSLING, A., WALLANDER, H., BELYAZID, S., BISHOP, K., & LIAN, B. (2020). Reviews and syntheses: Biological weathering and its consequences at different spatial levels – from nanoscale to global scale. Biogeosciences, 17(6), 1507–1533. https://doi.org/10.5194/bg-17-1507-2020.

FINLEY, B. K., MAU, R. L., HAYER, M., STONE, B. W., MORRISSEY, E. M., KOCH, B. J., RASMUSSEN, C., DIJKSTRA, P., SCHWARTZ, E., & HUNGATE, B. A. (2022). Soil minerals affect taxon-specific bacterial growth. The ISME Journal, 16(5), 1318–1326. https://doi.org/10.1038/s41396-021-01162-y

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A ligação entre as alterações ambientais globais e a circulação do carbono é um tema de profundo interesse mundial (Steffen et al. 2015). Essa relação é especialmente notável nas regiões tropicais, onde as transformações no uso da terra têm sido aceleradas nas últimas décadas. Assim, há uma necessidade de pesquisas voltadas às camadas superficiais e orgânicos do solo. O solo apresenta o maior reservatório terrestre de Carbono (C) com 1.500-2.400 Gt (Friedlingstein et al., 2022). Paralelamente, o setor agrícola destaca-se como uma das fontes principais de emissões a nível global, particularmente devido ao seu impacto substancial no solo, resultando em perdas significativas (78 Gt) de C do solo (Zomer et al., 2017). Nesse cenário, a pesquisa sobre o ciclo do C e do N ganha relevância crescente, sendo motivada pelo interesse na evolução dos estoques desses componentes, especialmente do C. Além disso, o estudo dos fluxos gasosos, como CO e CO2 e seu papel no contexto do aquecimento global, bem como o impacto que exercem em diversos ecossistemas, tem recebido atenção substancial (IPCC, 2001).

Recentemente foi publicado na Scientific Reports da revista Science o artigo Iron oxides and aluminous clays selectively control soil carbon storage and stability in the humid tropics. Nesse artigo os pesquisadores mostram o papel de minerais para o estoque de carbono no solo e para a estabilidade da matéria orgânica em solos tropicais, principalmente ressaltando óxidos de ferro (Kirsten et al., 2021). Como essa informação se relaciona com os remineralizadores de solos?

Toda vez que os remineralizadores são aplicados no solo, estamos lançando minerais de diversas formas. Os basaltos, por exemplo, são ricos em Ferro, Magnésio, Cálcio e Silício, podendo fornecer esses elementos já no primeiro ciclo agrícola. No entanto, fornecer nutrientes ou elementos benéficos é apenas uma pequena parte do que os remineralizadores são capazes. Os minerais das rochas ao serem intemperizados, ao mesmo tempo que liberam nutrientes, também formam outros minerais que podem se associar a matéria orgânica.

Estudos tem demonstrado que o uso dos remineralizadores pode aumentar a captura de CO2 atmosférico, através da formação de microagregados carbonatados no solo (Churchman et al., 2020). Washbourne et al. (2015) destacam que a utilização de materiais ricos em CaO e MgO potencializam a absorção de CO2 durante o processo de intemperismo de silicatos e carbonatos de cálcio e magnésio. Em circunstâncias favoráveis, uma fração do CO2 dissolvido precipitaria como minerais de carbonato secundários no solo. Além disso, Schaller et al. (2023) demonstraram pela primeira vez o papel da fertilização com silício no estoque de carbono. Nesse estudo, houve um aumento significativo na produção de trigo e na biomassa após a fertilização com silício, aumentando a captação líquida de C pelo solo, ou seja, o sequestro de CO2. Esses estudos estão em consonância com Goreau (2015) que estabelece pelo menos três possibilidades para facilitar a adsorção do excesso de CO2 atmosférico, quais sejam: (a) o uso de biochar (carvão vegetal); (b) uso de remineralizadores e (c) o (re)florestamentos que podem acelerar ainda mais processo de captura do CO2. Quando essas três combinações agem de forma conjunta, o resultado é rápido e eficaz.

Vale destacar ainda que a adição de remineralizadores favorece o aumento da atividade biológica solo e consequentemente o aumento do estoque de carbono. Segundo Plewka et al. (2009) uma das principais estratégias de manejo utilizada para o pó de basalto é a associação de seu uso com diferentes fontes de biomassa. A sua aplicação do remineralizador juntamente com adubação verde e ou adubo orgânico, possibilita o aumento de microrganismos que promoverão a revitalização dos solos, dinamizando a atividade biológica de forma a manter os nutrientes em constante reciclagem na biomassa do sistema. À medida que a atividade biológica aumenta, parte do carbono proveniente da matéria orgânica pode ser incorporada ao solo na forma de matéria orgânica estável, ajudando no sequestro de carbono no solo. Isso pode ocorrer por meio da formação de agregados do solo, que são protegidos da decomposição microbiana.

CHURCHMAN, G. J. et al. (2020). Clay minerals as the key to the sequestration of carbon in soils. Clays and Clay Minerals, v. 68, n. 2, p. 135-143. DOI: 10.1007/s42860-020-00071-z.

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