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Atributos Químicos do 
solo
Professora: Drª Michele Ribeiro Ramos
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COMPOSIÇÃO DO SOLO
MATERIAL MINERAL
Feldspato
(rosado)
Quartzo
(claro)
Mica
(preto)
GRANITO - ROCHA
MINERAIS DA FRAÇÃO AREIA DO SOLO
QUARTZO QUARTZO-MICA-FELDSPATO
ESSES MINERAIS SE DECOMPÕEM E 
LIBERAM NUTRIENTES PARA AS 
PLANTAS 
Ca++, Mg++,K+, P, S
5
COMPOSIÇÃO DO SOLO
MINERAL SECUNDÁRIO (< 0,002 mm ou 2 µm –
normalmente < 0,1 µm)
PARTÍCULAS DE ARGILA (CAULINITA)
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COMPOSIÇÃO DO SOLO - MATERIAL 
MINERAL
➢TIPO DE MINERAL
• minerais primários: frações areia e silte
• minerais secundários: fração argila
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COMPOSIÇÃO DO SOLO
MATERIAL MINERAL
➢TIPO DE MINERAL
• minerais primários: frações areia e silte
• minerais secundários: fração argila
Si, Al, Fe ...
As argilas silicatadas são formadas por duas 
unidades.
 Tetraedro de Si 
 Octaedro de Al
Estrutura tetraédrica
Estrutura octaédrica
Caolinita (1:1)
 A textura é uma das propriedades mais importantes do 
solo, pois a QUANTIDADE e o TIPO de argila
 Influenciam o movimento e a retenção da água, 
 Determina a superfície específica, afetando a atividade e 
capacidade retenção de nutrientes.
 Condiciona o potencial erosivo do solo.
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Si Si
Vermiculita-esmectita
(secundário 2:1)
d = 10 a 18 Å
caulinita
(secundário 1:1)
d = 7 Å
gibbsita
( secundário 0:1)
Mica 
(primário 2:1)
d = 10 Å
➢Mica: CE = 250 cmolc/kg; CTC = 10 a 40 cmolc/kg
➢Vermiculita: CE = 150 cmolc/kg; CTC 150 cmolc/kg
➢Esmectita: CE = 100 cmolc/kg; CTC = 100 cmolc/kg
➢ Caulinita: CE = 0 cmolc/kg; CTC = 5 a 15 cmolc/kg
➢Óxidos de Fe e Al: CE = 0 cmolc/kg; CTC = 5 a 15 cmolc/kg
TRANSFORMAÇÃO DOS MINERAIS
D
im
in
u
i C
TC
 Nas frações areia e silte ocorrem minerais primários.
Quartzo que é resistente ao intemperismo.
Feldspatos, micas, magnetita e ilmenita.
Os minerais primários se decompõem em minerais de argila.
 A fração argilosa é composta de:
Argilas silicatadas
Sesquióxidos de Ferro e Alumínio. 
Argilas
 Algumas fixam o K+ e o NH4+;
 Algumas têm alta capacidade de 
retenção de cátions;
 Algumas reagem com o fósforo (P).
Areia
 Não tem carga
Silte
 Não tem carga 
 Muito susceptível a erosão
Vamos conhecer:
Minerais e matéria orgânica
CTC Potencial e CTC 
efetiva
CTC = Cargas – positivas ou 
negativas
Cargas podem ser 
PERMANENTES OU 
VARIÁVEIS
Capacidade de troca catiônica (CTC):
É a capacidade do solo ADSORVER e TROCAR CÁTIONS
Expressa a quantidade de cátions que o solo pode reter.
Representa a quantidade total de cátions retidos à superfície desses materiais em condição 
permutável (Ca2+;Mg2+;K+;H+;Al3+).
Determinação da CTC:
Extratores:
Acetato de Cálcio pH 7,0 - H+ e Al3+
KCl 1 mol L-1 - Ca2+, Mg 2+ e K+
Método indireto – soma de todos eles!
http://www.portaldoagronegocio.co
m.br/noticia/iac-contribui-para-
qualificar-analises-de-solos-no-
setor-privado-104527
CTC: segura cátions
Lixiviação: ânions
Carga gerada na 
superfície do material
Ca
2+
Ca2
+
K+
Mg
2+ Al3
+
Ca2
+
Mg
2+
Al3
+
Al3
+
H
+
H
+
H
+
Cl
-
SO-
2
4
N
O3- Cl-
NO
3-
Capacidade de troca aniônica 
(CTA)
É a capacidade do solo trocar ânions
Carga gerada na 
superfície do material
Mg
2+
Cl
- SO-
2
4
N
O3-
Cl
-
NO
3-
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+++
+
+
+
+
+
+
+ +
++
+ NO
3-
SO-
2
4
Cl
-
NO
3-
Cl
-
CTA: segura ânions
Lixiviação:cátions
Ca2
+
H
+K 
+2
Al3
+
Conceitos importantes
 Soma de bases trocáveis (S) ou (SB)

É a soma dos cátions Ca² + Mg² + K + Na. Os cátions estão na forma trocável no
complexo de troca do solo. Através do valor da soma de bases podemos
calcular a CTC efetiva, a CTC a pH 7,0, a saturação por bases (V%).

S = Ca²+Mg²+K+Na.
 Saturação por base V%
Quanto das cargas estão ocupados por base
 Percentagem de saturação por Alumínio (m%)
Expressa quanto por cento da CTC efetiva está
ocupada pela acidez trocável ou Al trocável.
"Seria a percentagem de cargas negativas do solo que está 
ocupada pelo Al³ trocável, próximo ao pH natural do solo. Ela 
expressa a toxidez do alumínio".
Quanto mais ácido for o solo, maior o teor de alumínio
trocável, maior a percentagem de saturação por Al,
menores os teores de Ca, Mg, K e,
consequentemente, menor a soma de bases
trocáveis.
m (%) = (100 x Al³) / t = (100 x Al³) / Ca²+Mg²+K¹+Na¹+Al³
Capacidade de troca de cátions ou CTC
Tipos de cargas:
Cargas permanentes:  não varia com o pH -
substituição isomórfica – algumas argilas
Cargas variáveis: dependentes de pH -
dissociação de grupos OH; arestas das argilas e 
matéria orgânica. 
CTC variável
 Predominante em solos tropicais
 Presente na fração orgânica do solo e em alguns minerais 
de argila 0:1, 1:1. (óxidos e caulinita)
pH do solo
2 3 4 5 6 7 8 9 
Caulinita +++++ 0 - - - - - - - - - - - - - - - -
Óxidos +++++++++++++++++ 0 - - - - -
MOS +++ 0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Carga gerada na 
superfície do material
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CARGAS DO SOLO 
pH
2 3 3,5 4 5 6 7
Ct +++ ++ = - -- --- ----
Hm/Gt +++++
++
+++++
+
+++++ ++++ +++ ++ +
Gb ++++++
+
+++++ ++++ +++ ++ + =
Es/Ver -----------
-----------
---------
---------
-----------
-----------
-----------
-----------
----------
----------
-------
-------
---------
---------
Húmus = - -- --- ---- ----- ------
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Caulinita: pH 4,0
--
-
-
-
+
-
+
-
-
-+
+
-
-
--
-
-
-
-
-
--
-
-
-
-
---
-
-
-
-
-
-
-
-
-
--
-
--
-
Caulinita: pH 6,0 
(após calagem)
--
-
-
-+
- +
-
-
-
+
+
-
-
-- -
+
+
+
CARGAS NOS MINERAIS DA FRAÇÃO
ARGILA
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CARGAS DEPENDENTE DE pH
 
Se pH > PCZ Predomínio de cargas negativas
44
ESMECTITA CAULINITA
GIBBSITA
NÃO DEPENDE DO pH
Esta CTC é chamada de permanente, porque não 
varia com o pH.
Ocorre em solos menos desenvolvidos, argila 2:1; 
2:2.
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CARGA ESTRUTURAL - SUBSTITUIÇÃO 
ISOMÓRFICA NA ESTRUTURA
Si4+ por Al3+
Al3+
Tetraedros
Substituição isomórfica Cargas permanentes
ENTRADA DO Al+3 no lugar da Si+4 nos tetraedros
ENTRADA DE Mg+2 no lugar do Al+3 nos octaedros
Mineral ou 
Partícula
Estrutura Área específica 
(AE) (m2 g-1)
CTC 
(cmol/kg)
CAULINITA 1:1 10-20 3-15
HALOISITA 1:1 21-43 5-50
ILITA 2:1 70-120 10-40
CLORITA 2:1 79-150 10-40
VERMICULITA 2:1 300-500 100-150
ESMECTITA 2:1 700-800 60-150
ALOFANA amorfa 70-300 25-70
SILTE <0,1 muito pequena
AREIA FINA <0,1 muito pequena
AREIA GROSSA <0,1 muito pequena
Dados sobre componentes das frações argila, silte e 
areia dos solos (Resende et al., 1997)
Seta: atividade das argilas (CTC e AE)
Óxidos de Fe e Al: atividade < caulinita – solos velhos
Argila:
Matéria 
Orgânica:
V (1) SB(2) m(1) Al3+(2) RC(3)
Eutrófico >= 50 > = 1,5 - - -
Mesotrófic
o
30-50 > = 1,2 - - -
Mesotrófic
o
> 50 < 1,5 - - -
Distrófico < 30 - < 50 - > 1,5
Ácrico - - - - < = 1,5*
Mesoálico - - 15 < 50 > = 0,4 -
Álico - - > = 50 0,5-4,0 -
Alumínico > = 50 > = 4,0
Quadro 1. Condições químicas da subsuperfície dos solos (EMBRAPA, 1999; PRADO, 2004).
(1): porcentagem (2): cmol kg-1 de solo (3): cmol kg-1 de argila
Nos solos distroficos da EMBRAPA o cálcio varia de 0, 5 a 1,6 cmol kg-1, V oscila de 20 a 
50%, SB de 0,8 a 1,8 , e o alumínio de 0,0 a 0,9 cmol kg-1.
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MATÉRIA ORGÂNICA
➢ RESÍDUOS VEGETAIS: fonte de nutrientes
➢ FRAÇÃO HÚMICA: cargas elétricas, cor escura
MINERALIZAÇÃO
ANÉIS AROMÁTICOS
NUTRIENTES
(N, P, K, Ca, Mg, 
S, Cu, Zn, Fe, Mn, etc.)
CO
2
MICROORGANISMOS
COOH
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MATÉRIA ORGÂNICA
65
MATÉRIA ORGÂNICA
✓ Gramínia (milho): C/N 
✓ Leguminosa (soja): C/N
✓Lixiviação de Compostos Húmicos
: mais difícil a decomposição.
: decomposição mais rápida.
C/N
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MATÉRIA ORGÂNICA
Ácido Fúlvico Ácido Húmico Humina
✓ Aumenta: peso molecular
✓ Diminui: superfície específica, CTC, lixiviação
✓ Fração Húmica= 400 cmolc/kg
Os cátions deve estar expressos, todos eles, em cmolc/dm³ ou mmolc/dm³. No 
resultado da análise acima, o K está expresso em mg/dm³. Então, é preciso 
transformar estes mg/dm³ K em cmolc/dm³ de K.
25 mg/dm³ K = 0,025 g/dm³ K 
cmolc = peso atômico (em g) /valência/100
O peso atômico do K = 39 e sua valência é igual a 1
1 cmolc/dm³ K = 39g/1/100 = 0,39 g K
Como 1cmolc/dm³ K corresponde 0,39 g K
............X...................corresponderá 0,025 g K
X = 0,025 x 1 / 0,39 = 0,06 cmolc/dm³ K
Portanto 25 mg/dm³ K = 0,06 cmolc/dm³ K
Agora podemos calcular a soma de bases pois todos os nutrientes estão expressos 
na mesma unidade.
S = Ca²+Mg²+K¹ = 05+0,1+0,06 = S=0,66 cmolc/dm³
2 - Cálculo da CTC efetiva do solo (t)
Empregaremos a fórmula t = S + Al³
t = 0,66 + 1,7 = 2,36
t = 2,36 cmolc/dm³
3 - Cálculo da percentagem de saturação por Al da CTC efetiva (m%)
m % = (100 x Al) / t = (100 x 1,7) / 2,36 = 72
m % = 72%
Neste solo, a percentagem de saturação por Al da CTC efetiva é de 72%.
4 - Cálculo da CTC a pH 7,0 (T)
T = S + (H + Al) = 0,66 + 5,4 = 6,04
T = 6,04 cmolc/dm³
5 - Cálculo da percentagem de saturação por bases (V%) da CTC a pH 7,0
V% = (100 x S) / T = (100 x 0,66) / 6,04 = 10,9%.
V = 10,9%.
Vamos praticar...
Atividade:
1 - Qual é a origem da CTC dos solos?
2 - Diferencie carga permanente de carga variável
3 – Considerando o PCZ, que tipo de carga é desenvolvida pelos minerais abaixo,
em um solo que tem o pH 5,0
 MOS
 Mineral 2:1 (Esmectita)
 Mineral 1:1 (Caulinita)
 Mineral 0:1 (Óxidos)
CTC efetiva do solo (t) t = S + Al³
saturação por Al m % = (100 x Al) / t
CTC a pH 7,0 (T) T = S + (H + Al) =
saturação por bases (V%) V% = (100 x S) / T