Aula 1-Bases conceituais uteis a fertilidade do solo

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Bases conceituais úteis a 
fertilidade do solo 
Prof. Dr. Gustavo Brunetto
DS-UFSM
brunetto.gustavo@gmail.com
9 Fertilidade do solo
9 Rendimento e necessidades das culturas
9 Solo
- Sistema aberto
- Sistema coloidal
- Sistema frágil
9 Nutrientes essenciais
9 Lei do mínimo
9 Disponibilidade de nutrientes
9 Mecanismos de suprimento
9 Aplicação de fertilizantes
Aula 1- Bases conceituais úteis a fertilidade do solo 
Para o ZOOTECNISTA, é importante 
estudar fertilidade do solo?
Por que?
Custo de ProduCusto de Produççãoão
39%
18%
17%
4%
4%
3%
3%
3%
3%
2%
2%
1%
1%
0%
0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00% 35,00% 40,00% 45,00%
Fertilizantes
Sementes
Defensivos
Mão-de-obra Fixa
Juros Variáveis
Combustíveis e Lubrificantes
Despesas Gerais Variáveis
Transporte e Recepção
Depreciações
Cons. de Máquinas e Implementos
Despesas Administrativas
Corretivos
Outros Custos
Juros Fixos
A. Pavinato (Comunicação pessoal, agosto de 2005)
RENDIMENTO DE UM CULTIVAR
POTENCIAL GENÉTICO AMBIENTE
Clima
- Luz
- Temperatura
- Água
Organismos
- Plantas daninhas
- Pragas
- Doenças
Solo
- Nutrientes
- Toxidez
MANEJO
9 Rendimento e necessidades das culturas
Garantindo também:
- lucro/competitividade da produção
- sobrevivência do produtor
Aplicação de fertilizantes: suprir aqueles nutrientes 
que o solo não é capaz de fornecer para garantir a 
produtividade da cultura. 
Considerar:
aspectos
econômicos
sociais
ambientais
9 Aplicação de fertilizantes
Solo fértil: solo que tem a capacidade de suprir às 
plantas os nutrientes essenciais nas quantidades e 
proporções adequadas para o seu desenvolvimento, 
visando altas produtividades de grãos, fibras, frutos, 
tubérculos ou raízes.
Interações: planta-solo-ambiente-manejo
9 Fertilidade do solo
Solo: “sistema aberto, coloidal e frágil”
Sistema aberto:
A) transferências de energia e matéria
Solo
Aquíferos subterrâneos
Atmosfera
Reservatórios
superficiais
de água
9 Solo
B) Ciclos biogeoquímicos de elementos
Diferentes formas químicas fase sólida
fase gasosa
solução do solo
Sistema coloidal: “quimicamente reativo”
- Capacidade de troca de cátions - CTC
- Al+3 > Ca+2 > Mg+2 > K+ > Na+
- Capacidade de troca de ânions - CTA
- SO4-2 > NO3- > Cl-
Origem das cargas:
- Permanentes: substituição isomórfica (negativas)
- Dependentes do pH: (positivas ou negativas)
Ocorrem nos minerais e na matéria orgânica
R-COOH2+ ↔ R-COOH ↔ R-COO-
+ H+ - H+
OH2
Fe
OH
Fe
OH2
óxido
+ H+ - H+
+
óxido óxido
OH
Fe
OH
Fe
OH
O
Fe
OH
Fe
O
- Adsorção específica: PO4-2
afetado pelo manejo do solo
- Físico: estrutura para garantir fluxos de ar e água
a) densidade do solo resistência a penetração de raízes
b) agregação e porosidade infiltração e retenção de água
Sistema frágil:
Figura x. Sistema radicular da soja amostrado 
no município de Santa Bárbara do Sul, RS. 
Fonte: Martinazzo (2006).
a)
b)
Figura x. Perda de água e solo.
- Biológico: atividade de microrganismos
- mineralização de resíduos orgânicos
- fixação biológica de nitrogênio
- imobilização de nutrientes
Fixação Biológica de Nitrogênio
Mineralização de resíduos orgânicos
Fonte: Brady, 1983
-Químico: disponibilidade de nutrientes e elementos tóxicos
P K
N
Ca
Mg
S
Mn
Cu
Zn
Fe
Mo
Cl
B .
P
K
N
Ca
Mg S
Mn
Cu
Zn
Fe
Mo
Cl
B
FASE SÓLIDA SOLUÇÃO DO SOLO
Al3+
Al3+
Fonte: Brunetto (2007). 
Fonte: Moterle (2003).
Disponibilidade de K
(Mehlich 1)
- 87 mg kg -1 de potássio
- 28 mg kg-1 de potássio
Critérios de essencialidade:
- direto
- indireto
HMoO4-MoMolibdênio
Cl-ClCloro
H3BO3BBoro
Cu2+CuCobre
Zn2+ZnZinco
Mn2+MnManganês
Fe2+FeFerro
SO42-SEnxofre
Mg2+MgMagnésio
Ca2+CaCálcio
K+KPotássio
H2PO4-, HPO42-PFósforo
NO3-, NO2-, NH4+NNitrogênio
HHidrogênio
H2O
OOxigênio
CO2CCarbono
Forma absorvidaSímboloElemento
Nutrientes benéficos ou acessórios: cobalto (Co), silício (Si), sódio (Na)
Elementos tóxicos: alumínio (Al), manganês (Mn), ferro (Fe)
9 Nutrientes essenciais
O desenvolvimento da planta é limitado pelo 
nutriente que se encontra em mínimo em relação a sua 
necessidade, na presença de quantidades adequadas dos 
demais nutrientes.
Fonte: Lepch (1976). 
9 Lei do mínimo (Justos Von Liebig):
Conceito relacionado ao armazenamento do nutriente 
pela fase sólida, sua transferência para a solução do solo, 
seu deslocamento até as raízes e sua absorção pelas 
plantas.
Fase sólida Solução do solo Raízes de plantas
- Ca
- Mg
- K
9 Disponibilidade de nutrientes
- Interceptação radicular
- Fluxo de massa = [nutriente] x taxa de transpiração
- Difusão = coef. dif. x área raiz x água x (conc. sol. – conc. raiz)
distância
089,110,9Mg
065,035,0Ca
89,010,10,9K
93,92,63,5P
.....................................%....................................
DifusãoFluxo de massaIntercept. radic.Nutriente
Tabela x. Valores médios da contribuição relativa dos mecanismos de suprimento para 
plantas de milho durante 13 dias em 12 solos do RS. (Vargas et al., 1983) 
9 Mecanismos de suprimento
C
o
n
c
e
n
t
r
a
ç
ã
o
 
d
o
 
n
u
t
r
i
e
n
t
e
Distância da raiz
a) P e K
Distância da raiz
b) Ca e Mg
Figura x. Gradiente de concentração de nutrientes na proximidade das raízes 
em função dos mecanismos de suprimento. Fonte: Anghinoni (1995).
9 Fertilidade do solo
9 Rendimento e necessidades das culturas
9 Solo
- Sistema aberto
- Sistema coloidal
- Sistema frágil
9 Nutrientes essenciais
9 Lei do mínimo
9 Disponibilidade de nutrientes
9 Mecanismos de suprimento
9 Aplicação de fertilizantes
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Aula 1
9 Preparo deste material
Professores:
- Gustavo Brunetto
- Leandro Souza da Silva
- Carlos Alberto Ceretta
- Danilo Rheinheimer dos Santos
Aluna de Pós-Graduação:
- Elisandra Pocojeski
9 Última atualização: Abril de 2008.