sistema solo

O solo é um sistema dinâmico envolvendo três componentes essenciais: partículas minerais, detritos orgânicos e microrganismos que se alimentam dos detritos (detritívoros e decompositores). Estes três componentes do sistema solo são fundamentais para que se complete com sucesso o ciclo dos nutrientes. Se um destes componentes estiver ausente, a qualidade do solo está comprometida. No fornecimento de nutrientes, o sistema solo também atua como um ambiente que suporta o desenvolvimento das plantas em todos os aspetos. A partir daqui, a manutenção do sistema solo é fundamental para a sustentabilidade do ecossistema como um todo.
Para entendermos a importância dos vários aspetos do sistema solo, podemos exemplificar com as necessidades das plantas para o seu desenvolvimento.
No sentido de sustentar as plantas, o sistema solo deve ser capaz de satisfazer as suas necessidades em nutrientes minerais, água e oxigénio. São também muito importantes o pH (acidez relativa) e a salinidade (concentração salina). A fertilidade do solo, isto é, a sua capacidade para possibilitar o desenvolvimento das plantas, muitas vezes implica o aumento de quantidades de nutrientes específicos.
Os nutrientes minerais, como o fosfato (PO³-₄), o potássio (K⁺), o cálcio (Ca²⁺) e outros iões, estão presentes nas rochas como não nutrientes. Contudo, a meteorização das rochas liberta os iões para o ambiente em condições de serem absorvidos pelas plantas. Nos sistemas agrícolas há uma enorme remoção de nutrientes do solo, porque os nutrientes estão contidos nas plantas na época em que se realizam as colheitas. Como o processo de meteorização é muito lento a repor os nutrientes retirados, a sustentabilidade de um sistema agrícola requer um suplemento de nutrientes, pelo que estes são fornecidos artificialmente através de fertilizantes orgânicos ou inorgânicos.
As plantas libertam, pelas folhas, vapor de água, o que se denomina transpiração. A quantidade de água perdida por transpiração representa 90% das necessidades de água das plantas. Menos de 1% da água absorvida é utilizada na fotossíntese. Se não existir água em quantidade suficiente para repor a água perdida por transpiração, a planta definha e morre. As plantas requerem grande quantidade de água. Por exemplo, um campo de milho transpira o equivalente a uma camada de água de 43 centímetros de espessura numa única estação de crescimento.
A água inicial do solo resulta da chuva ou da irrigação. Três fatores do solo favorecem o seu aproveitamento da zona superior do solo. A porosidade facilita a infiltração. A capacidade de embebição, assim como a raiz da maior parte das plantas, não se encontra a grande profundidade. A água que se infiltra profundamente deixa de estar disponível. Para ser útil, a água deve manter-se próxima da superfície do solo. O terceiro fator crítico para o desenvolvimento das plantas é a taxa de evaporação da água que se encontra entre os detritos superficiais.
O sistema solo é uma interação dinâmica entre as substâncias minerais, os detritos orgânicos e os microrganismos do solo (detritívoros e decompositores).
As substâncias minerais são responsáveis pela textura do solo, que será tanto mais poroso quanto maiores forem os fragmentos, e assim é maior a sua capacidade de aeração. O tipo de mineral também é importante, pois os solos arenosos têm características diferentes do solo de limos ou do solo argiloso.
De uma maneira aproximada, um solo deverá ter 40% de areia, 40% de limos e 20% de argila. Um solo com estas proporções é, por vezes, denominado terra gorda.
A acumulação de folhas mortas, raízes e outros restos orgânicos no solo suporta uma complexa teia alimentar, que inclui numerosas espécies de bactérias, fungos, protozoários, ácaros, insetos, milípedes, centípedes, minhocas, etc. Todos estes organismos se alimentam dos detritos orgânicos, e os nutrientes minerais são libertados como subprodutos no solo. Contudo, cada organismo ingere uma certa porção de material indigerível, isto é, que resiste às enzimas digestivas. Estes resíduos de matéria orgânica, que permanecem por algum tempo depois da ingestão e digestão ter ocorrido, denominam-se húmus. A atividade dos microrganismos do solo, integrando húmus em partículas minerais, cria a estrutura do solo. Por exemplo, as minhocas ingerem detritos bem como partículas inorgânicas do solo. Cerca de 37 toneladas por hectare de solo passam através das minhocas cada ano. Como as partículas minerais atravessam o tubo digestivo, misturam-se com os compostos húmicos não digeridos e são expelidas. As partículas de areia, aluvião e argila misturam-se com o húmus em pequenos grumos e agregados, originando a estrutura do solo.