Aula 2 Acidez e calagem do solo Agronomia

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Acidez do solo e calagem
IFMG-SJE
Fertilidade do Solo e 
Nutrição de Plantas –
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Aula 2: Parte 1 - Acidez do Solo
9 Acidez do solo
. Significado da acidez do solo
- Efeito direto e indireto
. Tipos de acidez do solo
- Acidez ativa e potencial
- Tipos de acidez potencial e estimativa
a)Acidez trocável
b)Acidez não-trocável
. Usos da estimativa da acidez do solo
- Acidez ativa determinada pelo pH em água
- Acidez potencial estimada pelo método SMP
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Acidez do solo: caracteriza-se pelo seu valor de pH e seu caráter 	ácido aumenta à medida que o pH do solo
diminui.
CO2 + H2O
Rocha pH 7,0
HCO3- + H+
Al3+
Percolação de bases (Ca2+, Mg2+, K+, etc...)
Adubos
Decomposição de resíduos Liberação de H+ pelas raízes
H+
Al3+ + 3H2O	Al(OH)	3	 + 3H	+
Rocha pH 4,0 	( H	+	 e Al	3+	)
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9 Ácido: Substância capaz de liberar H+
9 Acidez: Capacidade de uma substância liberar H+
9 Solução ácida: Solução com pH menor que 7
9 pH= -log(H+) ou log 1/(H+)
9 Quanto menor o valor de pH, maior a atividade de íons H+ e maior é o caráter ácido da substância
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o
o
pH
9,0
Forte
8,0	Média
Fraca
7,0
Fraca
Moderada
6,0
Média
5,0	Forte
Muito forte
4,0
o
Alcalinidade
Neutralidade
Acidez
o
Figura 1. Faixas de acidez e alcalinidade encontradas na maioria dos 	solos agrícolas. Fonte: Lopes, 1989.
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1. SIGNIFICADO DA ACIDEZ DO SOLO
9 Efeito direto:
- atividade de íons H+
9 Efeito indireto:
- disponibilidade de nutrientes
§ CTC (cargas pH dependente) +
OH2
Fe
óxido	OH
Fe
OH2
+ H+ 	óxido
OH	O
Fe	Fe
- H+
OH	óxido	OH
Fe	Fe
OH	O
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§ mineralização da MOS
§ adsorção de P e Mo
- atividade de elementos tóxicos (Al, Mn)
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Ferro Cobre
Manganês 	Zinco
Faixa
adequada 	para a
maioria 	das
culturas
Molibdênio 	Cloro
Fósforo
Nitrogênio 	Enxofre
Boro
Potássio
Cálcio
Magnésio
Alumínio
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
pH
Figura 2. Amplitude de pH e sua relação com a disponibilidade de
nutrientes e alumínio (Fonte: Malavolta, 1979).
o
o
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2. TIPOS DE ACIDEZ
9 Acidez ativa: medida da atividade dos íons H+ em solução
9 Acidez potencial: substâncias no solo que funcionam como ácidos fracos
Liberam íons H+ para a solução do solo 	Causando acidificação do meio 	Tamponando variações de pH
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Acidez potencial: medida da capacidade do solo
liberar H (presença de substâncias
no solo que funcionam como ácidos fracos).
9 Al+3 (principalmente) e o H+ adsorvidos às cargas negativas dos argilominerais e da matéria orgânica;
9 Grupos funcionais carboxílicos (-COOH) e hidroxilas (-OH) na matéria orgânica;
9 Os grupos hidroxilas (-OH) ligados ao Al e Fe das superfícies de óxidos e argilominerais.
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FASE SÓLIDA
ARGILOMINERAIS	-H
-Al
SOLUÇÃO DO SOLO
H+
H+ H+
H+
HÚMUS	COO-Al
COO-H
ÓXIDOS	FeO -H
AlO -H
acidez potencial
H+	H	+
H+	H	+
H+	H	+
H+ H+
acidez ativa
Figura 3. Representação esquemática da acidez potencial e 	acidez ativa do solo (adaptado de Quaggio, 1986).
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Tabela 2. componentes de acidez x recomendação calcário
SOLOS
pH em
H2O
M.O.	Al	+3
H+
TITULAVEL
CALCÁRIO
%
Cmolc L-
t ha-1
1
P. FUNDO
4,2
4,7
2,3
5,4
8,1
ERECHIM
4,2
5,6
3,8
6,8
11,7
VACARIA
4,2
6,4
4,9
9,4
17,9
S. JERÔNIMO
4,2
2,9
0,6
3,7
4,1
BOM RETIRO
4,2
0,3
0,5
2,2
1,8
Fonte: Kaminski (1974).
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Acidez ativa: Medida da atividade dos íons H+ em solução
a) pH da solução do solo: Trabalhoso e demorado 	. Trabalhoso e demorado
b) pH em água: relação solo-água 1:1 ou 1:1,25
. Efeito diluição (valores com o da diluição)
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c) pH em sal
- pH em suspensão de solo com sais solúveis 	. Variação no conteúdo de sais solúveis
do solo deslocam Al da troca
Hidrólise na solução Al(H2O)6+3 + 3H+ Modifica valores de pH em água
Soluções salinas: nivelam as condições das amostras
- CaCl2 0,01 mol L-1
- KCl 1 mol L-1
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Acidez potencial: medida da capacidade do solo
liberar H (presença de substâncias
no solo que funcionam como ácidos fracos).
9 Al+3 e o H+ adsorvidos às cargas negativas dos argilominerais e da matéria orgânica;
9 Grupos funcionais carboxílicos (-COOH) e hidroxilas (-OH) na matéria orgânica;
9 Os grupos hidroxilas (-OH) ligados ao Al e Fe das superfícies de óxidos e argilominerais.
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Solo A: pH água 4,5
H+
Solo B: pH água 4,5
H+	H	+
H+
H+ 	H	+
H+ 	H	+ 	H	+
H+
H+
H+ H+
H+ H+
H+
H+ 	H	+ H+
H+	H	+
H+ H+
H+
H+ 	H	+
H+
H+
H+ H+ H+
H+ 	H	+
H+	H	+	 H	+
H+
acidez potencial
acidez ativa
acidez potencial
acidez ativa
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TIPOS DE ACIDEZ POTENCIAL E SUAS ESTIMATIVAS
a) Acidez trocável:
Corresponde ao H+ e o Al+3 que estão adsorvidos eletrostaticamente às cargas negativas dos argilominerais e da matéria orgânica.
Método: extração com sal neutro (KCl 1 mol L-1)
FASE SÓLIDA
-H
SOLUÇÃO DO SOLO
K+ 	K	+
ARGILOMINERAIS
-Al	K	+
K+ K+
K+
HÚMUS
COO-Al COO-H
K+	K	+ K+	K	+
-K
ARGILOMINERAIS	-K
COO-K
H+
Al+3 	Al	+3 	Al	+3
H+ 	Al	+3
HÚMUS
COO-K
Al+3	Al	+3
Titulação com hidróxido de sódio
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b) Acidez não trocável:
Corresponde
aos
H+ ionizáveis
ligados
covalentemente aos ácidos existentes no solo e que não são facilmente deslocados para a solução por outros cátions e, portanto, não são trocáveis.
Acidez não trocável= acidez potencial - acidez trocável
9 Acidez potencial estimada pelo método SMP:
- SHOEMAKER, McLEAN & PRATT (1961)
- Avaliação indireta
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Equilíbrio entre a acidez do solo e a alcalinidade do tampão
Redução do pH reflete a acidez do solo transferida para a solução tampão (pH inicial 7,5)
mistura
SOLO pH 4,7
SOLO pH 4,7
solo + 	SMP
pH 6,5
mistura 	solo +
SMP
pH 5,2
acidez potencial do solo diminui
SOLUÇÃO 	SMP
pH 7,5
*
*
300
200
100
0
4
5
6
7
8
pH SMP
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Tabela 3. Classificação de espécies em relação ao pH do solo.
pH de Referência (1)
Culturas
pH 6,5
Alfafa, aspargo, piretro.
pH 6,0
Abacateiro, abóbora, alcachofra, alface, alho, almeirão, ameixeira, amendoim,
arroz de sequeiro, aveia, bananeira, batata-doce, beterraba, brócolo, cana-de- açúcar, camomila, canola, caquizeiro, cebola, cenoura, cevada, chicória, citros, consorciação de gramíneas e leguminosas de estação fria, couve-flor, crisântemo de corte, ervilha, estévia, feijão, figueira, fumo, girassol, hortelã, leguminosas forrageiras de estação fria, leguminosas forrageiras de estação quente, consorciação de gramíneas e leguminosas de estação quente, linho, macieira, maracujazeiro, melancia, melão, milho, moranga, morangueiro, nectarineira, nogueira-pecã, painço, pepino, pereira, pessegueiro, pimentão, quivizeiro, rabanete, repolho, roseira de corte, rúcula, soja, sorgo, tomate, tremoço, trigo, triticale, urucum, vetiver, videira.
pH 5,5	Abacaxizeiro, acácia negra, alfavaca, amoreira-preta, arroz irrigado no sistema
de semeadura em solo seco, batata, bracatinga, calêndula, camomila, capim elefante, cardamomo, carqueja, coentro, curcuma, erva-doce, eucalipto, funcho, gramíneas forrageiras de estação fria, gramíneas forrageiras de estação quente, gengibre, manjericão, pinus, salsa.
-
(2)
Capim-limão, citronela-de-Java, palma-rosa e chás.
Sem correção
Arroz irrigado no sistema pré-germinado ou com transplante de mudas, erva-
da
acidez (3)
mate, mandioca, mirtilo, pastagem natural, araucária.
(1) Em geral, no sistema plantio direto, a maioria das culturas de grãos desenvolve-se adequadamente em solos com pH 5,5, desde que a saturação da CTC por bases seja maior do que 65%.
(2) A calagem é indicada quando a saturação da CTC por bases for menor do que 50%.
(3) Aplicar 1 t ha-1 de calcário quando os teores de cálcio ou magnésio forem inferiores aos da classe “Médio”, exceto para o mirtilo para o qual não se recomenda calagem.
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Tabela 4. Critérios para a indicação da necessidade e da quantidade de 	corretivos da acidez para culturas.
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Tabela 5. Quantidades de calcário necessárias para elevar o pH em água 	do solo a 5,5; 6,6 e 6,5, estimadas pelo índice SMP.
Índice SMP
≤4,4 	4,5
4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1
5,5
15,0 12,5 10,9
9,6 8,5 7,7 6,6 6,0 5,3 4,8 4,2 3,7 3,2 2,8 2,3 2,0 1,6 1,3 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2
0
0
0
0
0
pH desejado 	6,0
----------- t ha-1 (1)---------- 	21,0
17,3 15,1 13,3 11,9 10,7
9,9 9,1 8,3 7,5 6,8 6,1 5,4 4,8 4,2 3,7 3,2 2,7 2,2 1,8 1,4 1,1 0,8 0,5 0,3 0,2
0
0
6,5
29,0 24,0 20,0 17,5 15,7 14,2 13,3 12,3 11,3 10,4
9,5 8,6 7,8 7,0 6,3 5,6 4,9 4,3 3,7 3,1 2,6 2,1 1,6 1,2 0,8 0,5 0,2 	0
(1) Calcário PRNT 100%
*
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3. USOS DA ESTIMATIVA DA ACIDEZ DO SOLO
Acidez ativa determinada pelo pH em água:
9
método de rotina em laboratórios
9
critério de tomada de decisão para correção da
acidez
9
valores dependem da cultura e sistema de manejo
do solo
pH 5,5
pH desejado
pH 6,0 Æ maioria das culturas
pH 6,5
9	Não estima a necessidade de bases
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Acidez potencial estimada pelo método SMP:
9 simplicidade analítica
9 relação com o H+Al
determinação da CTC potencial e cálculo da saturação de bases
9 relação com curva de neutralização
índice para necessidade de calcário no RS e SC
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Parte 2 - Calagem
9 Tomada de decisão
. Preciso aplicar calcário?
. Quanto preciso aplicar de calcário?
- Procedimentos alternativos
9 Aplicação do calcário a campo
. Qual o equipamento a ser utilizado?
. Qual a localização do calcário no solo? . Problemas do SPD
. Quando incorporar o calcário
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9 Aplicação de calcário agrícola com vistas à correção do solo
Tomada de decisão
Preciso aplicar calcário?
9 Critério utilizado no RS e SC: pH em água
- Década de 50: pH em água 6,5
solos produtivos em outros países
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- década de 70: diferentes valores de pH em função de grupos de culturas
Sem correção
pH 5,5
pH 6,0 pH 6,5
Diferente exigência das culturas
- atual: diferentes valores de pH	+ saturação por
bases + saturação por alumínio, em função do grupo de culturas e sistemas de manejo do solo e/ou condicionamento da área.
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Tomada de decisão...
Quanto preciso aplicar de calcário?
- década de 50: teor de Al
1 t ha-1 de calcário para cada 1 cmolc/dm3 de Al
presença de outras fontes de acidez potencial? 	Al x 2
Al x 3
Al x 3,3...
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- década de 70: índice SMP
Diferentes quantidades de calcário conforme o valor de pH desejado (a atingir)
Sem correção
pH 5,5
pH 6,0 pH 6,5
Conforme exigência das culturas
- atualmente: usa-se o SMP em grupo de culturas e sistemas de manejo do solo e/ou condicionamento da área.
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Procedimentos alternativos:
1) Saturação por bases (usado em São Paulo) para solos já corrigidos anteriormente
NC (t ha-1)= V2-V1 x CTCpH7
100
V2 = saturação por bases desejada
V1 = saturação por bases real do solo
Conversão pH x saturação por bases
pH 5,5 = ~65%
pH 6,0 = ~80% pH 6,5 = ~85%
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2) Baseado no Al e na matéria orgânica
para solos pouco tamponados
- pH 5,5 = -0,653 + 0,480m.o. + 1,937Al
- pH 6,0 = -0,516 + 0,805m.o. + 2,435Al
- pH 6,5 = -0,122 + 1,193m.o. + 2,713Al
Obs: ver ajuste para qualidade do calcário (PRNT 100%)
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9 Reação do calcário no solo
- dissolução + dissociação do calcário:
CaCO3(s) ↔ CaCO3(aq) + H2O ↔ Ca+2 + HCO3- + OH-
- neutralização da acidez ativa:
HCO3- + H+ ↔ H2CO3 ↔ H2O + CO2↑ OH- + H+ ↔ H2O
- neutralização do alumínio:
Al+3 + 3OH-	↔	 Al(OH)	3	↓
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- criação de cargas negativas e adsorção dos cátions
MO-COOH + OH- ↔ MO-COO- + H2O
. Ca+2 → será adsorvido pelas cargas negativas criadas
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Uma vez tomada a decisão de aplicação...
Como pode ser feita a aplicação do 	calcário a campo?
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Observar...
Qual o equipamento a ser utilizado para distribuir o calcário no campo?
Qual a localização do calcário no solo?
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Equipamentos de distribuição
Uniformidade
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9 Distribuidores centrífugos
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Distribuidores centrífugos...
Uniformidade
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9 Distribuidores por Gravidade
Uniformidade
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Qual a localização do calcário no solo?
Incorporado...
9 Lavração + gradagem
9 Gradagem
Como
9 Escarificação/Subsolagem
9 Na linha de semeadura
9 Novos equipamentos
Superficial...
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9 Incorporação
- Lavração + gradagem
. Vantagens:
- Maior área contato solo-calcário
- Correção mais uniforme em profundidade
. Desvantagens:
- Alto custo das operações
¾ Seus efeitos se restringem às camadas mais
superficiais;
- Desestruturação e maior risco de erosão
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Incorporação...
- Escarificação/Subsolagem
. Vantagens:
. Desvantagens:
- Menor custo de operação
- Menor desestruturação
- Romper camadas compactadas em 	profundidade
- Correção se restringe a camada superficial
- Correção desuniforme em profundidade e 	horizontalmente
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9 Superficial
- Baixo custo
- Não há revolvimento do solo
- Correção somente de camadas superficiais
- “Supercalagem” na superfície, favorecendo: 	. Aparecimento de doenças
. Concentração nutrientes
. Menor disponibilidade de nutrientes
. Dispersão da argila favorecendo a perda e descida de argila no perfil
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Situação SPD...
Calcário: camada 0-10cm
Fonte: Martinazzo (2006).
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Considerações finais
9 Aplicação deve ser o mais uniforme possível
9 Usar preferencialmente distribuidor por gravidade
9 Efeito do calcário se restringe à área aplicada
9 No sistema plantio direto a correção é superficial	(até
10cm) e deve monitorar-se a camada de 10-20cm para verificar potenciais problemas de toxidez de alumínio e baixa saturação com bases.