Composicao do solo [Modo de Compatibilidade]

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Composição do solo
Profa. Rubia C. Camochena
Composição do Solo
Fase sólida
Fase gasosaFase líquida
Argi. Vermelho 
amarelo:Cuiabá,pantanal Latossolo Roxo Minerais não consolidados
O que é um solo fértil?? 
FÍSICAS
Textura
Estrutura
BIOLÓGICAS 
Matéria Orgânica
QUÍMICAS
Nutrientes
Elementos tóxicos
Composição do Solo
Fase gasosa
• Atmosfera do solo é diferente da 
atmosfera em:
• Composição:
• Mais CO22
• Menos O2
• Umidade
• Mais vapor de água
• Temperatura
• Depende da profundidade
Composição do Solo
Fase líquida
• Solução do solo:
• Concentração de solutos
• Reações químicas
• Água do solo:
• Quantidade
• Estado:
• Energia de retenção:
• Disponibilidade para as plantas
• Movimento
Composição do Solo
Fase sólida
• Partículas de natureza diferente:
• Mineral
• Orgânica
• Partículas de tamanho diferente:
• Areia• Areia
• Silte
• Argila
• Partículas de origem diferente:
• Orgânica
• Mineral
CONSTITUINTE SÓLIDO CONSTITUINTE LÍQUIDO CONSTITUINTE GASOSO
MINERAIS ORGÂNICOS
São originários da 
desagregação de rochas ou 
de aportes
São originários de vegetais 
ou animais do solo
Classificação textural
Areia = 2 a 0,02 mm
Silte = 0,02 a 0,002 mm
São divididos em 4 grupos:
Animais e vegetais vivos: 
bactérias, fungos, algas, 
vegetais superiores, etc.
São originários a vezes da 
chuva, de aportes feito pelo 
homem e pela decomposição da 
rocha mãe e de materiais 
orgânicos
Água do solo
Elementos diluídos nesta água 
(solução do solo):
Corpos orgânicos: açúcares, 
Originários do ar exterior, da 
vida dos organismos e da 
decomposição das matérias 
orgânicas.
Constituintes do ar:
Nitrogênio, oxigênio, gás 
carbônico
Argila= < 0,002 mm
Colóides minerais (< 0,002 
mm):
Alta capacidade de retenção 
de cátions, de água e 
adsorsão de P
vegetais superiores, etc.
Dejeções e animais mortos 
e restos de plantas: mais 
ainda não decompostos
Matéria orgânica 
decompondo-se: atacada 
ativamente pelos 
microorganismos do solo
Húmus do solo: fração 
coloídal e estável da matéria 
orgânica 
Corpos orgânicos: açúcares, 
álcoois, ácidos orgânicos
Corpos minerais: ácidos, bases e 
sais, em parte dissociados em 
íons:
Ca++, Mg++, K+, Na+....
PO4---, SO4--, CO3--, NO3--, ...
Gases originários da 
decomposição de organismos 
e da respiração de seres 
vivos:
Gás carbônico, hidrogênio e 
metano
Fase sólida mineral do solo
com ênfase na com ênfase na 
fração argila
Composição do solo – Fase sólida
Solo
Areia Silte Argila
2 mm 0,05 mm 0,002 mm
Macro
Moléculas
Componentes Minerais do Solo
Areia
0,05 a 2 mm
Silte
0,02 a 0,05 mm
Argila
Menor que 0,02 mm
Solo
Composição do solo – Fase sólida
Areia Silte Argila
2 mm 0,05 mm 0,002 mm
Macro
Moléculas
Óxidos de ferro e alumínio pedogênicos
O que existe na fração argila dos solos?
quartzo
Areia Silte Argila
Minerais primários (geogênicos)
Minerais silicatados pedogênicos
(secundários)
SOLO
AREIA SILTE ARGILA
MINERAL ORGÂNICA
FILOSSILICATOS 
DE ALUMINIO
MINERAIS 1:1
ÓXIDOS
MINERAIS 2:1
ÓXIDOS DE FERRO
ÓXIDOS DE ALUMÍNIO
ESTRUTURA DOS MINERAIS
• Estado cristalino: átomos agrupados regularmente,
segundo sistemas fixos e constantes.
• Forma: cúbico, tetragonal, trigonal, hexagonal,
rômbico, monoclínico e triclínicorômbico, monoclínico e triclínico
NaCl
Silicatos
• Os silicatos correspondem 
por mais de 90% da crosta 
terrestre
• Nos solos, ocorrem na • Nos solos, ocorrem na 
forma de minerais 1ª e 2ª 
• A estrutura fundamental 
dos silicatos
O tetraedro de Sio4
Principais minerais silicatados
Minerais primáriosMinerais primários
Predominantes na
fração areia e silte
Oxigênio
Silício
M Metal
Oxigênio
Silício
M Metal
M
NESOSSILICATOS
M
Oxigênio
Silício
M Metal
M
Oxigênio
Silício
M Metal
Oxigênio
Silício
M Metal
SOROSSILICATOS
CICLOSSILICATOS
TIPOS DE ESTRUTURA
POLIMERIZAÇÃO
FILOSSILICATOS
TECTOSSILICATOS
M MMM MM
INOSSILICATOS
Minerais silicatados
� Tetraedro de sílica (SiO4)-4
Si
O-
O- O-
O-
Oxigênio
Silício
a) b)
Si
O-
O- O-
O-
Si
O-
O- O-
O-
Oxigênio
Silício
Oxigênio
Silício
a) b)
MINERAIS DE ARGILA
SEGUNDA UNIDADE ESTRUTURAL BÁSICA:
OCTAEDRO DE ALUMÍNIO/MAGNÉSIO – (Al(OH)6)3-
Colóides do solo: Argilas 
silicatadas
Colóides do solo: Argilas
silicatadas
Colóides do solo: Argilas
silicatadas
Microscopia Eletrônica de uma Montmorilonita.
Argilomineral: constituída de folhas tetraédricas e uma 
folha central alumina
Microscopia Eletrônica de uma Caulinita
Principais minerais do solo
• Minerais primários
• Formados em altas temperaturas e geralmente
derivados de rochas ígneas ou metamórficas, mas
podem ser herdados de rochas sedimentares
• Quartzos, micas, feldspatos
• Minerais secundários
• Formados em reação de baixa temperatura e são
herdados de rochas sedimentares ou do intemperismo
das rochas
• Argilominerais e óxidos
Filossilicatos 1:1
• As lâminas tetraedrais se ligam às lâminas 
octaedrais para formar os filossilicatos.
• Esta ligação também se dá pelo 
compartilhamento de oxigênios.compartilhamento de oxigênios.
• Quando uma lâmina tetraedral se liga a uma 
lâmina octaedral, temos:
• FILOSSILICATO 1:1.
• O principal filossilicato 1:1 no solo é: 
• CAULINITA
Os tetraedros e octaedros juntam-se dando os vários 
tipos de argila silicatada:
1 + 1 =
ARGILA 1:1OU
+ 12 =
ARGILA 2:1
Lâmina tetaedral
O Si
Al
Caulinita
Lâmina octaedral
Lâmina tetaedral
Lâmina octaedral
Al
OH
Devido a forte ligação entre as
camadas, o espaço entre
camadas é reduzido para a
penetração de moléculas de
água ou íons.
Caulinita: argilomineral do tipo 1:1 não expansivo. Camadas adjacentes são
unidas por ligações eletrostáticas entre o hidrogênio (da lâmina octaedral) e o
oxigênio (da lâmina tetaedral).
água ou íons.
Impede entrada de 
água na estrutura 
de cátions
Os Filossilicatos 2:1Os Filossilicatos 2:1
Filossilicatos 2:1
• Duas lâminas tetraedrais podem se ligar a 
uma lâmina octaedral.
• Esta ligação das lâminas também se dá 
por compartilhamento de oxigênios.
• Diferente dos filossilicatos 1:1, há vários • Diferente dos filossilicatos 1:1, há vários 
grupos de filossilicatos 2:1 importantes no 
solo:
• Ilitas;
• Vermiculitas
• Esmectitas
• Minerais 2:1 
Lâmina tetaedral
Lâmina octaedral
Lâmina tetaedral
Ligação entre camadas
Si, Al
Al, Mg, Fe
K
Mica: são filossilicatos do tipo 2:1 não-expansivos. A rigidez das ligações entre
camadas deve-se à presença de íons de potássio entre as mesmas, impedindo a
penetração de moléculas de água ou íons, e a conseqüente expansão das micas.
O Si
Al
OH
K
Ilita
Nos tetaedros há substituição parcial de Si4+ por Al3+,
originando um excesso de cargas negativas na estrutura do
mineral, que são compensadas em parte pelos íons potássio
entre camadas.
A capacidade
de expansão
e contração
confere uma
elevada
plasticidade e
H2O
Ca, Mg, 
Na, etc
Argilomineral 2:1 expansivo.
Nos tetaedros há substituição parcial de Si4+ por Al3+, originando um excesso de cargas negativas na lâmina
tetaedral. Como o mineral é expansivo, todas essas cargas ficam disponíveis nas entrecamadas para troca de
íons.
plasticidade e
pegajosidade
aos solos
Diferenças entre os 2:1
Os minerais 2:1 se dividem em 
função de:
• Capacidade de expandir
• Quantidade de cargas elétricas (CTC)
Tipos de Argilasilicatada
Fração argila do solo
• A partir das tabelas anteriores conclui-se:
• Existe muita variedade na composição da fração
argila
• Na grande maioria dos solos minerais, os
filossilicatos de aluminio dominam;filossilicatos de aluminio dominam;
• Nos solos tropicais e subtropicais, além dos
filossilicatos de alumínio, também são importantes
os óxidos (Fe e Al).
• A matéria orgânica, apesar de sua menor
quantidade (em massa), possui uma reatividade
muito maior que a dos colóides minerais, e por isto é
bastante importante também.
Cargas elétricas do solo
• As cargas elétricas nos minerais da fração argila do solo
vem de ligações químicas insatisfeitas ou parcialmente
insatisfeitas;
• Estas cargas elétricas são a origem da CTC, por isto é
muito,muito, mas muito importante entendê-las.muito,muito, mas muito importante entendê-las.
• As cargas elétricas no solo podem ter diferentes origens;
• Precisamos saber disto para poder prever como o solo vai
se comportar em função das nossas ações (adubação
mineral, adubação orgânica, calagem, etc...)
Área específica
CTC
Por que
tamanho da partícula
é importante ?
Por causa da
Área Superficial Específica
Área Superficial Específica
Quanto maior a ASE, 
maior a reatividade (capacidade de 
participar de reações químicas) 
do objeto ou partícula
ASE das frações do solo
Classe de 
Tamanho
Composição 
Mineralógica
Diâmetro
(mm)
A.S.E.
(m2 g-1)
Areia grossa Quartzo 2,0-0,2 0,01Areia grossa Quartzo 2,0-0,2 0,01
Areia fina Quartzo 0,2–0,05 0,1
Silte Minerais primários 0,05-0,002 1
Argila Minerais secundários < 0,002 5-800*
Argilas 
Silicatadas e 
sua interação 
com íons da 
solução do solo
1-7
Cátions são íons com cargas positivas (+)Cátions são íons com cargas positivas (+)
Cátion Forma de íon
Potássio K+
Sódio Na+
Hidrogênio H+
Cálcio Ca2+
Magnésio Mg2+
1-8
Os colóides do solo tem cargas negativas (-)
e, portanto, atraem os cátions. 
Os colóides do solo tem cargas negativas (-)
e, portanto, atraem os cátions. 
_
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Ca++Al+++
H+
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Ca
Mg++
Al+++
Ca++
H+
K+
Na+
ASE da fração argila
Depende do tipo do argilomineral
1:1 → Caulinita 5–20 m2 g-11:1 → Caulinita 5–20 m2 g-1
2:1 → Vermiculita 300-500 m2 g-1
→ Montmorilonita 700-800 m2 g-1
Por que tanta diferença
entre a fração argila
e as outras frações ?
A
S
E
Diminui tamanho da partícula
A
S
E
ASE
• A fração argila é a que possui, de longe, a maior 
ASE.
• Daí infere-se que esta fração controla o 
comportamento químico do solo:
• Retenção de nutrientes
• Acidez
• Retenção de poluentes
• Eficiência de biomoléculas (herbicidas, fungicidas,etc.)...
Então, quem trabalha em 
sistemas naturais 
tem que entender tem que entender 
como isto funciona !!!
O SOLO COMO FORNECEDOR DE 
NUTRIENTES
Nutriente na
parte aérea (D)
Nutriente na raiz 
(C)
Nutriente na 
solução (B)
Nutriente na fase sólida 
do solo (A)
A B = disponibilidade, dessorção, 
mineralização da matéria orgânica
B A = adsorção, fixação, imobilização
B C = absorção
C B = troca, excreção
C D = transporte a longa distância
D C = redistribuição
Esta reatividade do solo 
pode ser resumida em uma 
propriedade:
CTCCTC
Capacidade de Troca de Cátions
CTC
• É uma propriedade considerada quase tão
importante para os ecossistemas quanto a
fotossíntese !
• Sem ela os ecossistemas terrestres• Sem ela os ecossistemas terrestres
provavelmente não existiriam.
• Todo profissional de ciências agrárias deve
entender como ela funciona... O que evita
muitos desastres !!
CTC
• Para entender a CTC, é preciso entender sua
origem.
• A origem da CTC está na estrutura das
partículas da fração argila do solo.partículas da fração argila do solo.
• A partir de agora vamos tentar entender estas
estruturas.
Mineralogia
Na fração argila: caulinita, óxidos de ferro (goethita e 
hematita) e de alumínio (gibsita)
CARGA VARIÁVEL
Mineral CTC ASE
cmolc kg-1 m2 g-1cmolc kg m g
Vermiculita 100-150 500-800
Montmorilonita 80-150 600-800
Caulinita 2-5 7-30
Óxidos de Fe 2-4 100-400
Óxidos de Al 2-4 100-400
Matéria orgânica 200-300 800-900
Distribuição da CTC no Brasil
CTC
Relação entre composição 
granulométrica e mineralógica 
do solo
FRAÇÃO LIMOSA
Muda a forma 
por forças 
externa
Energia 
necessária 
para romper o para romper o 
material
• Cada aluno pega um artigo na net, sobre 
MATÉRIA ORGÂNICA, e traz na próxima aula para 
discussão (pode ser: benefícios da MO para o 
solo, efeitos da MO no solo...........fontes de 
MO...):MO...):
• Explicar o artigo aos colegas: 5 minutos de fala.