Unravelling Farm-Level Constraints to Maize Productivity in northern Ghana

Nas vastas e ensolaradas paisagens do norte de Gana, o milho é mais do que apenas uma cultura; é o fundamento da vida diária, a principal fonte de alimento e um motor crítico para a renda familiar. No entanto, para os pequenos agricultores que cultivam esses campos, a colheita é frequentemente uma aposta contra uma realidade dura. O solo é naturalmente pobre, retendo poucos dos nutrientes essenciais de que as plantas precisam para prosperar, e as chuvas são imprevisíveis, chegando atrasadas ou desaparecendo no meio da estação de crescimento. Durante décadas, a solução predominante para as baixas colheitas tem sido simplesmente adicionar mais fertilizante, assumindo que a falta de nutrientes é a única coisa que detém os agricultores. Contudo, a complexa relação entre o solo, o clima e as práticas agrícolas sugere que a resposta raramente é tão simples. Para compreender verdadeiramente por que as culturas falham ou têm sucesso, os cientistas devem olhar além da superfície, examinando não apenas o que está faltando no solo, mas como todo o sistema agrícola interage com um clima em mudança.

Uma equipe de pesquisadores partiu para desvendar esses mistérios nas regiões do norte de Gana, especificamente nos distritos de Kpandai, East Gonja e nas áreas de Nanumba. Eles queriam ir além das suposições gerais e ver exatamente o que estava acontecendo em fazendas individuais. Ao longo de três anos consecutivos, de 2020 a 2022, estabeleceram um experimento único em vinte e quatro fazendas diferentes. Em vez de apenas observar o que os agricultores já estavam fazendo, os cientistas trabalharam diretamente com os agricultores para criar parcelas de teste controladas no meio dos próprios campos. Em cada local, eles estabeleceram seis cenários diferentes para testar como o milho respondia a diferentes combinações de nutrientes. Algumas parcelas não receberam nenhum fertilizante, servindo como uma linha de base. Outras receberam pares específicos de nutrientes, como nitrogênio e potássio, ou fósforo e potássio. Um grupo recebeu um pacote completo de nitrogênio, fósforo e potássio, enquanto o grupo final recebeu esse pacote completo mais uma mistura de nutrientes secundários e micronutrientes, como enxofre, magnésio, zinco e boro. Crucialmente, os pesquisadores gerenciaram essas parcelas eles mesmos, garantindo que as sementes fossem plantadas na densidade correta, que as ervas daninhas fossem controladas e que as pragas fossem tratadas, permitindo-lhes isolar o efeito dos nutrientes de outras variáveis.

Os resultados pintaram um quadro claro e um tanto sombrio dos desafios enfrentados por esses agricultores. Quando deixados por conta própria, sem o manejo intensivo dos pesquisadores, o rendimento médio do milho nessas fazendas era de apenas 1,7 toneladas por hectare. Em forte contraste, quando os pesquisadores aplicaram nutrição equilibrada e técnicas agrícolas otimizadas ao mesmo tipo de terra, o milho produziu quase 5,4 toneladas por hectare. Essa enorme lacuna revelou que, embora o potencial para altos rendimentos exista no solo, ele está atualmente trancado por uma combinação de fatores. A barreira mais imediata era a falta de fertilizante. O estudo confirmou que o nitrogênio e o fósforo eram os dois ingredientes mais críticos que faltavam. Em quase todos os campos, as culturas responderam dramaticamente quando esses dois nutrientes foram adicionados. No entanto, a história não terminou aí. Os pesquisadores descobriram que simplesmente adicionar nitrogênio e fósforo não era suficiente para atingir o pleno potencial. Em muitos campos, as culturas também eram limitadas pela falta de potássio, enxofre, magnésio, zinco e boro. Esses nutrientes secundários e micronutrientes atuavam como uma segunda camada de restrição, impedindo que as plantas atingissem seu tamanho total, mesmo quando os nutrientes primários estavam presentes.

O que tornou este estudo particularmente revelador foi sua capacidade de mostrar como esses problemas mudam ao longo do tempo e entre diferentes locais. Os pesquisadores descobriram que a necessidade de nutrientes não era estática. No primeiro ano, as culturas tinham fome principalmente de nitrogênio e fósforo. Mas, à medida que as estações progrediam e a mesma terra era cultivada repetidamente sem repor o solo, a demanda por potássio cresceu significamente. No terceiro ano, a falta de potássio tornou-se um grande gargalo, mostrando que as reservas do solo estavam sendo esgotadas mais rapidamente do que podiam ser naturalmente repostas. Além disso, a resposta ao fertilizante não foi uniforme em toda a região. Alguns campos responderam vigorosamente aos nutrientes adicionados, enquanto outros mostraram apenas uma melhoria modesta. Essa variação estava ligada ao que os pesquisadores chamaram de "qualidade do campo". Campos que começaram com condições de solo ligeiramente melhores ou um histórico de melhor gestão foram mais responsivos ao fertilizante, enquanto os campos mais pobres muitas vezes lutavam para utilizar os nutrientes adicionados de forma eficaz, sugerindo que o próprio solo tinha problemas estruturais, como baixa retenção de água, que o fertilizante sozinho não poderia corrigir.

Talvez a descoberta mais significativa tenha sido o poder avassalador do clima para anular até mesmo as melhores práticas agrícolas. O terceiro ano do estudo foi marcado por uma seca severa e padrões de chuva irregulares. Mesmo nos lotes onde os pesquisadores forneceram o equilíbrio perfeito de todos os nutrientes e gerenciaram as culturas com cuidados especializados, os rendimentos despencaram. Em alguns casos, as culturas falharam completamente. Isso demonstrou que nenhum fertilizante pode compensar totalmente a falta de água. A natureza errática das chuvas no norte de Gana atua como um teto para a produtividade, limitando o quanto os agricultores podem alcançar, independentemente de quão bem gerenciem seu solo. O estudo também destacou que as práticas atuais dos agricultores, que frequentemente envolvem plantar sementes muito afastadas umas das outras ou usar variedades de sementes locais não melhoradas, reduziram ainda mais o potencial de colheita. A densidade de plantas nos campos dos agricultores era menos da metade do recomendado, o que significa que, mesmo que o solo fosse perfeito, a terra não estava sendo utilizada de forma eficiente.

Os pesquisadores concluíram que o caminho para aumentar a produção de milho no norte de Gana não pode depender de uma única solução. Simplesmente distribuir mais fertilizante para os agricultores não resolverá o problema se o solo estiver demasiado degradado para reter os nutrientes ou se as chuvas não chegarem. Em vez disso, a solução exige uma abordagem holística que aborde todo o sistema. Isso significa combinar a mistura certa de nutrientes adaptada às necessidades específicas de cada campo, em vez de usar uma recomendação única para todos. Também significa integrar matéria orgânica ao solo para melhorar sua capacidade de reter água e nutrientes, e adotar práticas agrícolas que trabalhem com o clima local, como a rotação do milho com culturas de leguminosas, como o amendoim. Essas leguminosas podem adicionar nitrogênio naturalmente ao solo, reduzindo a necessidade de fertilizantes químicos e melhorando a saúde geral da fazenda. Ao compreender as restrições específicas de cada campo e a natureza imprevisível do clima, agricultores e cientistas podem trabalhar juntos para construir um sistema agrícola mais resiliente e produtivo que possa sustentar as comunidades que dele dependem.