Textura, Estrutura e Plantas

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1- Defina textura do solo, explique como a textura se relaciona com a estrutura do solo e como essas propriedades afetam o crescimento das plantas.
A textura do solo se refere-se à distribuição das partículas que o formam, quanto ao seu tamanho, podendo serem estas distribuídas de forma quantitativa e qualitativa. De forma quantitativa tem-se a areia, silte e argila compondo a fração de terra fina, cujas partículas são menores que 2 mm. Qualitativamente, considera-se o sistema coloidal, consistindo de partículas muito pequenas que apresentam elevada superfície específica, presença de cargas elétricas, geralmente, negativas, além da capacidade cinética quando em meio líquido. Tal distinção do solo em partículas de diferentes tamanhos se deu com o objetivo de correlacionar a distribuição destas com o comportamento físico-químico do solo. A estrutura diz respeito ao arranjo destas partículas formando os agregados presentes no solo, também conhecidos como unidades estruturais. Estas duas propriedades (textura e estrutura) podem ser associadas num amplo estudo visto que são as cargas elétricas da superfície das partículas e agentes cimentantes, como a matéria orgânica e os óxidos de ferro, que promovem a agregação e formação das unidades estruturais que juntas comporão a estrutura do solo. A textura permite que muitas considerações de manejo possam ser feitas, a exemplo da adubação, que prediz que solos argilosos podem receber doses mais elevadas de fertilizantes pois apresentam alta superfície específica e, assim, o risco de que ocorram perdas por lixiviação é menor. Entretanto, pelo mesmo motivo, pode acontecer a adsorção de nutrientes, principalmente fosfatos, que são de suma importância para o bom estabelecimento do sistema radicular e para o crescimento das plantas. A textura ainda influencia outra importante propriedade do solo, a capacidade de troca catiônica, que expressa o potencial de troca de cátions entre a fase sólida e solução do solo, refletida em sua quantidade de cargas negativas. Além disso, a textura influencia a retenção de água e porosidade do solo, características que também podem determinar o desenvolvimento das culturas. Para os solos argilosos a retenção de água tende a ser maior, entretanto a circulação desta é dificultada, principalmente naqueles de estrutura deficiente, além da baixa aeração que este solo apresenta por contar com maior número de microporos em detrimento dos macroporos. Em solos arenosos, a circulação de água é mais eficiente, entretanto são solos sem estrutura, que retêm pouca água devido a predominância de macroporos, o que pode culminar na drenagem excessiva do solo e na lixiviação de nutrientes. Quanto à estrutura, sabe-se que, assim como a textura, influencia a aeração, penetração e distribuição das raízes no solo, além de regular os fluxos de água, oxigênio e nutrientes para estas. Nesse sentido, cabe ressaltar a importância da conservação da estrutura do solo, buscando potencializar suas boas características e se distanciar da compactação do mesmo que é um grande limitante à expansão do sistema radicular e assim, também, ao desenvolvimento das culturas. Não obstante, cabe ressaltar que a textura é uma característica permanente do solo, podendo apenas a estrutura ser modificada pelo manejo. 
2- O que você entende por área superficial específica? Do ponto de vista do crescimento das plantas porque a área superficial específica de um solo é importante? Que componentes do solo dão maior contribuição para sua área superficial específica de um solo.
A área superficial específica consiste na superfície de reação dos constituintes orgânicos ou inorgânicos do solo, tratada por unidade de massa (m² g-1, por exemplo), que considera na totalidade a superfície interna e externa das partículas. De forma geral, as menores partículas tendem a apresentar alta superfície específica, enquanto que esta diminui com o aumento de tamanho das partículas. Portanto, solos argilosos apresentam maior superfície específica do que os francos e arenosos. Esta é uma propriedade de suma importância para a fertilidade dos solos pois relaciona-se com a quantidade de cargas negativas que este é capaz de armazenar, indicando, portanto, sua capacidade de reter e trocar cátions, úteis para a nutrição das plantas, contribuindo para a reatividade do solo. Além disso, a alta superfície específica correlaciona-se também com a maior capacidade de retenção de água. Vários são as partículas que juntas compõe o solo, entretanto, as substâncias húmicas, a montimorilionita e argilas reativas do tipo 2:1 contribuem grandemente para a superfície específica do solo. As substâncias húmicas apresentam uma área superficial específica de 800 a 900 m² g-1, a montimorilionita de 600 a 800 m² g-1 e a vermiculita de 50 a 800 m² g-1. Isso implica na grande capacidade de troca catiônica (CTC) dessas partículas. 
3- Discorra sobre a origem de cargas positivas e negativas no solo.
As cargas positivas e negativas ocorrem de diferentes maneiras no solo. De modo geral, aqueles mais intemperizados, de regiões tropicais, tendem a apresentar menor quantidade de cargas negativas, podendo haver o predomínio de cargas positivas. Já os solos das regiões temperadas, menos intemperizados, tendem a ser mais eletronegativos, principalmente pela presença das argilas silicatadas mais reativas. As cargas negativas podem ser originadas de basicamente três vias: pela dissociação de grupos hidroxila nas arestas das argilas silicatadas formando-se então uma carga negativa. Este processo é influenciado pelo pH do solo que, quando mais elevado, direciona a reação no sentido de formação de mais cargas negativas, devido a neutralização dos íons H+ que são liberados na dissociação do grupo OH-. Este esquema predomina em argilas do tipo 1:1; Uma segunda via de formação de cargas negativas é pela substituição isomórfica que ocorre quando átomos de silício dos tetraedros são substituídos por alumínio, ou quando o alumínio dos octaedros é substituído por magnésio ou outro cátion que possui menor valência que a do alumínio. Ambos processos irão gerar uma carga negativa e o pH do meio não influencia tais processos; A matéria orgânica também promove a formação de cargas negativas no solo, dessa vez pela dissociação de grupos carboxílicos e fenólicos, que são, nesse caso, afetadas pelo pH do solo. Já as cargas positivas têm sua origem nos óxidos e hidróxidos, principalmente naqueles de ferro e alumínio. Estes elementos podem dar origem tanto a cargas positivas, quanto negativas ou neutras, a depender do pH do solo. Geralmente, em pH alcalino os óxidos de ferro e alumínio apresentam cargas neutras e no caso de pH ácido, cargas positivas. 
4- Quais são as vantagens e limitações da análise química do solo como forma de avaliar a disponibilidade de nutrientes para as plantas.
Atualmente a análise de solo é uma das grandes e úteis ferramentas de acompanhamento da fertilidade dos solos, juntamente com a análise foliar que permite o aprimoramento do manejo nutricional das culturas. Apesar de usual, a ferramenta apresenta limitações que podem resultar em erros na prática da adubação. Um dos grandes fatores preocupantes da análise de solo, é sua fase inicial, a fase de coleta das amostras. A determinação do número de amostras, do local a ser retirado e sua forma de obtenção, além da divisão da área em talhões muitas vezes é feita de forma errônea e tais erros não podem ser “corrigidos” na etapa posterior, a de análise da amostra em laboratório. Isso poderá culminar em resultados que não são fidedignos ao solo que se deseja trabalhar, implicando no desequilíbrio da correção dos níveis de fertilidade do solo entre o que deveria ser aplicado e o que realmente está sendo. Outro limitante, são os extratores utilizados para a análise da amostra. Uma solução extratora, quando em contato com a amostra de solo, solubiliza os nutrientes nela presentes. Muitas vezes frações não absorvíveis pelas plantas também são solubilizadas e quantificadas, gerando dados superestimados.Dessa forma, o melhor extrator é aquele que consegue solubilizar apenas a fração lábil do nutriente no solo. Entretanto, tal condição é difícil de ser atendida, assim quando existe boa correlação entre a quantidade extraída pelo extrator e a quantidade absorvida pela planta, pode-se dizer que o extrator em questão é capaz de predizer a disponibilidade do nutriente no solo. Outra limitação consiste no fato da amostra utilizada na análise sem homogeneizada e deformada, não sendo possível identificar a estrutura original do solo nem a dinâmica de nutrientes ali presente. Apesar das limitações expostas, muitos trabalhos têm sido desenvolvidos para o aprimoramento da ferramenta de análise de solo, buscando alcançar cada vez mais a excelência, principalmente no processo de interpretação e recomendação, visto que a grande vantagem de uso da análise química do solos está no fato da recomendação precisa de fertilizantes e corretivos. Além disso, é uma ferramenta de fácil realização, de baixo custo e que permite o acompanhamento da fertilidade do solo durante os anos de manejo, contribuindo para a melhor relação custo-benefício da atividade agrícola.
5- Defina intercepção radicular, fluxo de massa e difusão. Qual a importância de cada um desses processos para a aquisição de nutrientes pelas plantas?
O transporte de nutrientes via difusão ocorre pelo deslocamento da forma iônica, em curtas distâncias, em função de um gradiente de concentração, caminhando de um ponto de maior concentração para outro de menor concentração. Tal deslocamento é possível por um meio líquido onde se forma o gradiente provocando o movimento maior de íons no sentido do ponto de absorção do que para o sentido contrário. O transporte via fluxo de massa é caracterizado pelo deslocamento de determinado íon em uma fase aquosa móvel, sendo este no sentido do movimento da água no solo para a superfície da raiz. O deslocamento é viabilizado pelo gradiente de potencial hídrico formado pela transpiração da planta e a consequente absorção de água por meio das raízes. Dessa forma, a taxa de transpiração e a concentração de íons da solução do solo determinam a quantidade de íons que é transportada por meio desse mecanismo. A interceptação radicular é outra forma aquisição de nutrientes pelas raízes, que acontece quando ocorre o crescimento de um pelo radicular e este encontra um íon nutriente que será absorvido e incorporado ao metabolismo vegetal. É de se esperar, portanto, que as plantas apresentem pleno crescimento radicular, para exploração de um maior volume de solo e absorção dos nutrientes nele presentes. Para aqueles nutrientes retidos mais fracamente na fase sólida do solo, como cálcio, nitrogênio, enxofre, magnésio, boro, cloro, sódio, manganês, molibdênio, ferro, cobre, o transporte via fluxo em massa se torna de suma importância, pois estes tendem a ficar dissolvidos na solução do solo e serão absorvidos mediante a força formada pelo processo de transpiração das folhas. Quanto aos nutrientes que tendem a ficar fortemente adsorvidos na fase sólida do solo, como o fósforo, potássio e zinco, a difusão se fará de grande relevância. Pela absorção de parte destes nutrientes já presentes na solução, cria-se uma diferença de concentração entre a região da superfície radicular e o espaço do seu entorno, favorecendo o movimento dos íons no sentido de menor concentração, ou seja, para a superfície radicular. Nesse caso, a interceptação radicular age em consonância, visto que contribui para a redução da distância entre a superfície radicular e os íons nutrientes. 
6- Defina os fatores Intensidade, quantidade e capacidade do solo.
O fator intensidade (I) refere-se à quantidade do nutriente presente na solução do solo, prontamente absorvível pelas plantas. Entretanto, essa concentração normalmente é muito pequena em comparação com aquela presente na fase sólida, determinada de fator quantidade (Q). Assim, o Q pode ser descrito como uma forma disponível de determinado nutriente capaz de repor os teores da solução do solo. A relação entre Q e I (Q/I) define o fator capacidade (C), tido também como o poder tampão de certo nutriente, ou seja, a capacidade da fase sólida suprir o nutriente na solução do solo. Quando esta relação é alta, pode-se inferir que o solo apresenta elevada quantidade de cargas negativas, tornando-se um grande reservatório de cátions, que serão direcionados à solução do solo à medida que ocorre a absorção pelas plantas. De forma contrária, relações baixas indicam menor riqueza da fase sólida o que pode comprometer a disponibilização de nutrientes na solução do solo e, assim, a boa nutrição da cultura.