1 Conceitos Básicos e Interação Nutriente Solo Cap 1 2e3

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DISCIPLINA GCS 110 – FERTILIDADE DO 
SOLO, MICROBIOLOGIA E NUTRIÇÃO 
MINERAL DE PLANTAS
PARTE DE FERTILILIDADE DO SOLO
Professor Guilherme Lopes
guilherme.lopes@dcs.ufla.br
C: Carboidratos; G: Gorduras e P: Proteínas
Ca2+
K+Mg2+
NH4+
NO3-
H2PO4-
Zn2+
A Fertilidade estuda a 
capacidade do solo em 
suprir os nutrientes as 
plantas 
Elementos Essenciais as Plantas:
- Nutrientes não minerais (C, O e H) Água e/ou Ar
- Nutrientes minerais (demais nutrientes) Solo
Cada solo apresenta sua capacidade de suprir nutrientes
CAPÍTULO 1: NUTRIENTES DE PLANTAS E 
CONCEITOS BÁSICOS EM FERTILIDADE
50% dos fatores de produção são ligados a 
aspectos da Fertilidade do Solo
LEIS DA FERTILIDADE DO SOLO
►Lei do Mínimo (ou lei de Liebig - 1862):
Resumindo:
A produção das 
culturas é limitada pelo 
nutriente em menor nutriente em menor 
disponibilidade no solo, 
mesmo que todos os 
outros estejam 
disponíveis em 
quantidades 
adequadas.
►Lei dos Incrementos Decrescentes (Mitscherlich, 1930):
Resumindo a Lei dos Incrementos Decrescentes:
- A medida que se aumenta a quantidade de nutriente
na adubação, não são obtidos ganhos em
produtividade proporcionalmente correspondente aos
incrementos nas doses dos fertilizantes (os ganhos
são cada vez menores a medida que aumenta a dosesão cada vez menores a medida que aumenta a dose
de nutriente – incrementos decrescentes).
- Máxima produtividade física (MPF) e máxima
produtividade econômica (MPE).
Todo solo fértil 
é produtivo?
CAPÍTULO 2: ASPECTOS GERAIS DO MANEJO 
DA FERTILIDADE DO SOLO
- Solos férteis (minoria): não sustentam elevadas
produtividades devido à extração de nutrientes.
- Os Solos, mesmo se não são naturalmente férteis,
podem-se tornar produtivos. Como? Manejo (correção epodem-se tornar produtivos. Como? Manejo (correção e
adubação).
Fatores envolvidos no manejo da Fertilidade do Solo
CAPÍTULO 3: INTERAÇÃO NUTRIENTE-SOLO
- Solo é composto por 4 fases bem distintas: sólida,
líquida, gasosa e viva.
■ Ar do solo (fase gasosa)
- Partículas de diferentes tamanhos poros, que são
ocupados por água/ar.
- Comparação com ar atmosférico: + CO2 (respiração de
raízes e decomposição de MO).
- Tolerância (arroz) ou intolerância (fumo) a baixos níveis
de O .de O2.
- Para suprimento “direto” de nutrientes: ar do solo sem
importância. Exceção para FBN (N2 N disponível).
- O2 importante para respiração (ATP para
absorção). Porém, sua falta leva a consequências na
dinâmica dos nutrientes.
- Reações de oxi-redução:
- Aumenta pH
- Aumenta Fe e Mn (pode levar a toxidez)
- Diminui nitrato
■ Solução do solo (fase líquida)
- ± 50% do volume de poros.
- Fonte imediata de nutrientes.
- Formas iônicas:
- Ânions: NO3-, H2PO4-, HPO42-, SO42-, Cl-, 
MoO42- , HMoO4-
- Cátions: NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, 
Zn2+, Cu2+, Ni2+
- Forma neutra: B (H3BO30)
- pH: Fator que mais afeta a disponibilidade de
nutrientes
Ferro, Cobre,
Manganês e Zinco
Molibdênio 
e Cloro
Fósforo
Nitrogênio,
Enxofre
e Boro
G
r
a
u
 
d
e
 
d
i
s
p
o
n
i
b
i
l
i
d
a
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e
Potássio,
Cálcio e
MagnésioAlumínio
4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9
pH
G
r
a
u
 
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e
 
d
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s
p
o
n
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b
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l
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d
a
d
e
Fonte: Malavolta (1979).
- Formas de Al em solução:
- Compostos orgânicos dissolvidos (quelatos):
importante para micronutrientes.
- Na solução baixa [nutrientes] e sujeita a variações.
Por isso, a avaliação da disponibilidade não envolve
análise da solução.
- Dependência da fase sólida para reposição
Solução do solo
Ca2+
K+
Mg2+
NH4+
NO3-
Al3+
H2PO4-
Fase sólida do solo
■ Componentes sólidos do solo (fase sólida)
- Representados pelos inorgânicos e orgânicos.
- Minerais primários (areia e silte): fonte de nutrientes via
intemperismo?
- MO não decomposta: fonte de nutrientes?
- Minerais secundários (argila e óxidos) + MO bem
decomposta (húmus) depósito de nutrientes que
são repostos para a solução
- Onde ficam armazenados?
Desenvolvimento de cargas elétricas em solos
- Positivas e negativas (predominam as negativas –
CTC).
- Podem ser (tipos): Permanentes e Variáveis.
- Como originam as cargas?
Cargas PermanentesCargas Permanentes
- Existem na estrutura de minerais, notadamente no tipo
2:1, devido a substituições isomórficas (SI).
- SI Si
4+ Al3+ (tetraedros)
Al3+ Mg2+ (octaedros)
Resultam em 
cargas negativas
- Elevadas densidade de cargas negativas (cmolc dm-3):
Ilita (30-50), Montmorilonita (80-120) e Vermiculita (100-
150) (Raros no Brasil).
Cargas Variáveis ou Dependentes de pH
- Coloides orgânicos (200 a 400 cmolc/dm3): CTC
- PCZ (ponto de carga zero): valor de pH no qual a
densidade de cargas é nula.
- pH > PCZ gera carga negativa
- pH < PCZ gera carga positiva
- MOS: PCZ muito baixo (3-4). É negativa em pH de
solos
- Caulinita: Baixa densidade de cargas (3-15
cmolc/dm³), PCZ = 5,5-6,5
- Óxidos de Fe e Al: Abundantes na fração argila dos
Solos. PCZ = 7-8 (óxidos de Fe) e 6-7 (óxidos de Al).
- Óxidos são positivos em pH de solos (CTA).
- CTC somente em pH muito elevado
- Os óxidos, ainda, podem bloquear carga negativa na
MO e minerais de argila.
Retenção e Troca de Íons no Solo
- Retenção ligação covalente. Ex: H2PO4- e H+
- Troca ligação eletrostática, reversível,
estequiométrica, mais comum para cátions (Al3+, Ca2+,
Mg2+, K+, NH4+ e Na+).
- Capacidade de Troca de Cátions (CTC): Processo
reversível, instantâneo e estequiométrico.
- Dada pela quantidade retida (mmolc ou cmolc) por
unidade de volume (dm3) ou peso (kg).unidade de volume (dm3) ou peso (kg).
- meq/100cm³ cmolc/dm³
- 1 mmolc de K+ (39 mg) desloca 1 mmolc de Ca2+ (20
mg) – aspecto estequiométrico.
- O que é molc ou mmolc?
Entendendo Melhor a CTC do Solo
- Fatores que afetam a CTC do solo:
- Textura
- MOS
- pH
- Tipo de argila (mineralogia)
- Série Liotrópica ou ordem preferencial de retenção:- Série Liotrópica ou ordem preferencial de retenção:
H+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+~NH4+>Na+
- Apesar disso Lei de Ação das Massas
Por isso, KCl 1M extrai Ca2+, Mg2+ e Al3+ trocáveis
Conceitos Básicos sobre CTC
a) CTC Efetiva (t) é a capacidade de troca de
cátions efetiva do solo, ou seja, ao pH natural.
- t < 2,3 cmolc/dm³ baixo adubação pesada
t = Al3+ + Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+)
- t < 2,3 cmolc/dm³ baixo adubação pesada
pode lixiviar e causar salinidade nas sementes.
b) Soma de Bases (SB)
- “Atentar para as % de cada cátion”
SB = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+)
Faixas Ideais (%)
%Ca = Ca2+ x 100
T
%Mg = Mg2+ x 100
T
%K = K+ x 100
T
60-70 %
10-20 %
2-5 %T 2-5 %
c) Porcentagem de Saturação por Al3+ (m%)
- Al3+ trocável > 1 cmolc/dm³ é elevado (prejudica
planta)
t
m(%) = Al3+ x 100
d) CTC Potencial ou a pH 7 (T)
T = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (H+ + Al3+)
T = SB + (H+ + Al3+)
T = t + H+ 
- Com a elevação do pH para 7 neutralização do
H+ dos coloides orgânicos e óxidos de Fe e Al,
desenvolvendo cargas negativas que existiam
apenas em potencial.
e) Porcentagem de Saturação por Bases (V%)
- Calagem Aumenta pH e V% e adiciona Ca e Mg
ao solo
T
V(%) = SB x 100
Organismos do Solo
Organismos do solo e seus ambientes
■ Microrganismos
� Auxiliam na estruturação do solo (agente
cimentante);
� Influenciam significativamente na disponibilidade de
nutrientes.
- Decomposição de resíduos orgânicos
- Imobilização/mineralização de nutrientes
- Fixação biológica de nitrogênio
- Micorriza
- Nitrificação/denitrificação
■ Macrorganismos� Importância também da macrofauna do solo (atuam
nos estágios iniciais da decomposição);
� Contribuem para aeração, porosidade, infiltração, e
outras características/processos;
Exemplos de Cálculos Envolvendo Resultados 
Analíticos