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www.crisnunessantos.pro.br Bacharelado em Agronomia https://www.crisnunessantos.pro.br/ http://www.crisnunessantos.pro.br/ Cristiano Nunes dos Santos Eng.º Agrônomo, MSc. em Agronomia (Solos), Dr. em Agronomia (Produção Vegetal) Fertilidade do Solo Acidez do solo e calagem Bacharelado em Agronomia https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O s solos do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, em seu estado natural, são predominantemente ácidos, apresentando restrições ao desenvolvimento da maioria das plantas cultivadas. • Adicionalmente, a acidificação do solo cultivado é um processo contínuo e a sua intensidade depende de vários fatores. A utilização de corretivos da acidez do solo é, portanto, de grande importância para a produção agrícola. • O calcário agrícola é o principal produto utilizado para a correção da acidez e a prática de sua aplicação ao solo é denominada de calagem. Introdução https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Um dos primeiros conceitos de ácidos e bases foi desenvolvido no final do século 19, por Svante Arrhenius, um químico sueco. • Segundo Arrhenius, os ácidos são substâncias que em solução aquosa sofrem ionização, liberando como cátions somente H+. HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq) • Enquanto isso, as bases são substâncias que sofrem dissociação iônica, liberando como único tipo de ânion os íons OH- (hidroxila). NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq) • Entretanto, o conceito de Arrhenius para ácidos e bases mostrou-se restrito a água. Conceito Ácido-Base https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O conceito de Bronsted-Lowry é mais abrangente do que o de Arrhenius e foi apresentado 1923. • De acordo essa nova definição, os ácidos são substâncias capazes de doar um próton H+ a outras substâncias. E as bases são substâncias capazes de aceitar um próton H+ de outras substâncias. • Ou seja, o ácido é doador de prótons e a base é receptora de prótons. • Caracteriza-se um ácido forte como aquele que se ioniza completamente na água, isto é, libera íons H+. Conceito Ácido-Base https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Porém, a substância podem ser anfiprótica, ou seja, capaz de se comportar como um ácido ou base de Bronsted. Observe o exemplo da água (H2O), uma substância anfiprótica: HNO3 (aq) + H2O(l) → NO 3- (aq) + H3O + (aq) = Base de Bronsted, aceitou o próton NH3 (aq) + H2O(l) → NH4 + (aq) + OH - (aq) = Ácido de Bronsted, doou o próton • Além disso, as substâncias se comportam como pares conjugados. Todas as reações entre um ácido e uma base de Bronsted envolvem a transferência de um próton e tem dois pares ácido-base conjugados. Conceito Ácido-Base https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Os solos, em condições naturais, podem ser ácidos, em decorrência do material de origem e da intensidade da ação de agentes de intemperismo, como clima e organismos. • Nos solos cultivados, a acidez pode ser acentuada pela absorção dos cátions básicos pelas culturas e exportados com as colheitas. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O uso de fertilizantes amoniacais contribui para a acidificação devido a nitrificação do amônio. • A oxidação da matéria orgânica e do S também desempenha papel importante na acidificação. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Remoção de bases: a remoção ocorre por lixiviação, erosão e pelas culturas, resultando no aumento de formas trocáveis de H+ e de Al3+, favorecendo maiores concentrações destes íons na solução do solo. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Grupos ácidos da Matéria Orgânica do solo: a ionização do H de ácidos carboxílicos, fenólicos e de álcoois terciários da M.O., contribui para a acidez do solo. • Adicionalmente, com a mineralização da M.O., há liberação de bases que se encontravam imobilizadas nos tecidos, para a solução do solo, propiciando aumento de seu pH. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Argilominerais silicatados e não silicatados: Os grupos estruturais Si-OH e Al-OH expostos na superfície dos minerais de argila silicatada, assim como os grupos Al-OH e Fe-OH nos oxihidróxidos de Fe (magnetita, hematita, goethita) e Al (gibbsita) contribuem para a geração de acidez. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Fertilizantes minerais: a oxidação do amônio também é responsável pela acidez gerada quando da aplicação de fertilizantes, como (NH4)2SO4 e NH4NO3, que aumenta com as doses aplicadas. • O NH4 + pode deslocar o Al3+ adsorvido, ocasionando acidificação no solo. Acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Acidez ativa: refere-se à atividade (concentração efetiva) de H+ na solução do solo. • Acidez trocável: relaciona-se com a concentração de H+ e Al+ (e de outros cátions de caráter ácido) adsorvidos aos colóides e que podem ser dessorvidos da fase sólida como consequência da neutralização e precipitação desses cátions na solução do solo. Componentes da Acidez https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Acidez não-trocável: é constituída de H de ligação covalente associado à carga negativa variável e aos polímeros de Al. Esse H não é trocável, mas se dissocia com a elevação do pH do meio. • Acidez potencial: (H+Al) engloba a acidez trocável e não-trocável e é um bom estimador do PTH. Componentes da Acidez https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Poder Tampão Hidrogeniônico: é determinado pelas características do complexo de troca catiônica, definido pela resistência que os solos apresentam a mudanças de pH, quando base ou ácido é adicionado ou retirado. • O poder tampão também pode ser definido como sendo a quantidade de base necessária para elevar em uma unidade o pH do solo. Componentes da Acidez https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Em condições ácidas podem ocorrer íons como Al3+ e Mn2+, em teores tóxicos para as plantas. • A acidez do solo pode interferir na disponibilidade de alguns nutrientes e na atividade dos microrganismos. • Assim, para o estudo dos prejuízos causados pela acidez dos solos devem-se considerar os efitos diretos e indiretos da acidez, principalmente dos decorrentes da acidez ativa (pH). Efeitos da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ Efeitos da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Valores de pH acima de 5,5-6,0 a solubilidade do Al é mínima. • Entre pH 5,5 e 6,0, pode-se ter ainda elevada disponibilidade de Mn, exigindo que a correção da acidez, neste caso, chegue a pH 6,0 pelo menos. • O Al em concentração alta, além de ser tóxico, pode interferir na disponibilidade de outros nutrientes. O fosfato, por exemplo, reage com Al formando fosfato de alumínio de baixa solubilidade em solos ácidos. O alumínio em solos ácidos https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Uma vez corrigida a acidez potencial pela calagem, o solo iniciará um processo de reacidificação, sem necessariamente retornar ao mesmo estado de acidez potencial anterior à aplicação de calcário. • Também os teores de Ca e Mg se mantêm em níveis mais altos do que em solos virgens, diminuindo a saturação por Al mesmo em valores baixos de pH. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A recomendação de calcário para solos ácidos visa proporcionar um ambiente adequado de crescimento do sistema radicular, diminuindo a atividade de elementos potencialmente tóxicos para as plantas cultivadas, como o Al e o Mn, e favorecendo a disponibilidade de elementos essenciais à nutrição de plantas. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A tomada de decisão é baseada na sensibilidade da cultura, no grau de acidez do solo ou, em alguns casos, também no sistema de produção. • Desde meados dos anos 70 se conhece que as plantas de interesse agropecuário podem ser agrupadas por seu pH de referência (pH do solo mais adequado). Correção da acidez do solohttps://www.crisnunessantos.pro.br/ Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Quando o valor de pH é maior que o valor de referência não há resposta econômica à calagem. Para algumas culturas não responsivas à elevação do pH, a saturação por bases é o critério adotado para o fornecimento de Ca e de Mg às plantas. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Para a primeira calagem (correção da acidez natural) ou no estabelecimento de um novo sistema produtivo de longa duração (sistema plantio direto, pastagem perene, fruticultura, florestas), o calcário deve ser incorporado, sempre que possível, o mais profundo (> 20 cm). • Esta recomendação também é usada nas reaplicações de calcário, em áreas com mobilização do solo para a semeadura dos cultivos anuais. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A necessidade de calcário de um solo é preferencialmente estimada pelo índice SMP. Em função do valor desse índice, as doses de calcário (PRNT 100%) a serem aplicadas para que o solo da camada 0-20 cm atinja valores de referência de 5,5; 6,0 ou 6,5 constam na Tabela 5.2. do Manual de Calagem e Adubação para os Estados do RS e SC. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Alternativamente ao índice SMP, a dose de calcário também pode ser estabelecida pela saturação por bases (V%), mantendo a estimativa da acidez potencial (H+AI) via índice SMP. • Embora ainda não tenha sido calibrado o valor da saturação por bases das diferentes culturas quando cultivadas em solos do RS e de SC, se assume uma provável correspondência entre o valor do pH de referência das culturas com o valor V%, sendo: pH 5,5 = V 65%; pH 6,0 = V 75% e pH 6,5 = V 85%. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ NC = [(V1-V2)/100]xCTCpH7,0 • NC= necessidade de calcário (PRNT 100%) em t/ha, para corrigir a camada de O a 20 cm; • V1= saturação por bases desejada (65, 75 ou 85%); • V2= saturação por bases do solo, expressa no laudo de análise; • CTC= capacidade de troca de cátions estimada a pH 7,0 (CTCpH7,0). Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Solos que vão receber calcário pela primeira vez devem ter a dose de calcário estimada pelo índice SMP e, para reaplicações de calcário, a definição da dose a aplicar pelos diferentes critérios, ou mesmo por sua média, é uma decisão do técnico que efetua a recomendação. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Especificamente nos casos de solos com baixo poder tampão (arenosos e/ou pobres em matéria orgânica, geralmente com índice SMP maior que 6,3), o índice SMP pode subestimar a acidez potencial e, consequentemente, indicar uma dose de calcário insuficiente para elevar o pH até o valor desejado, motivo pelo qual recomenda-se usar equações polinomiais que levam em conta o teor de matéria orgânica e de Al trocável para definir a dose de calcário (t/ha, PRNT 100%) Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ NC pH 5,5 = -0,653 + 0,480MO + 1,937AI NC pH 6,0 = -0,516 + 0,805MO + 2,435AI NC pH 6,5 = -0,122 + 1,193MO + 2,713AI Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A tomada de decisão quanto a dose de calcário a ser aplicada e a forma de aplicação deve ser definida conforme o tipo de cultura trabalhada, sendo que temos critérios definidos para: Culturas produtoras de grãos Espécies forrageiras Hortaliças, tubérculos e raízes Frutíferas e espécies florestais Plantas medicinais, aromáticas e condimentares Espécies ornamentais Outras culturas comerciais (cana-de-açucar e tabaco) Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A qualidade de um corretivo depende principalmente do teor e do tipo de compostos que neutralizam a acidez do solo e da sua granulometria (tamanho de partículas) que influenciará a velocidade de reação de neutralização. • A análise da qualidade dos corretivos envolve a determinação do poder neutralizante (PN) e a reatividade das partículas (RE), que vão determinar o Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT). Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Poder Neutralizante (PN): Os principais compostos neutralizantes de acidez presentes nos calcários são os carbonatos de cálcio e de magnésio (CaCO3 e MgCO3), respectivamente. • Os corretivos podem apresentar teores variáveis de impurezas, que não corrigem a acidez e, portanto, diminuem sua qualidade. • Devido à sua composição química variável, os corretivos têm diferentes capacidades de neutralização de ácidos. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Esta capacidade, chamada de poder de neutralização (PN), é expressa em percentagem de "equivalente carbonato de cálcio (ECaCO3)", ao qual é atribuído o valor de 100%. • Quanto maior o PN do corretivo, maior será a quantidade de ácidos neutralizados. • Assim, para corrigir uma determinada quantidade de ácidos no solo, será necessário tanto mais corretivo quanto menor for seu PN ou ECaCO3. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Reatividade de partículas (RE): A reatividade de partículas (RE) do calcário é caracterizada pela granulometria do material, uma vez que os corretivos têm partículas de vários tamanhos, desde pó até grânulos igual ou acima de 2,0 mm de diâmetro. • Os calcários agrícolas são materiais muito pouco solúveis, portanto devem ser finamente moídos para aumentar a superfície de contato entre as partículas e o solo. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • A reatividade de um corretivo pode ser calculada pela análise granulométrica. Por exemplo, se um calcário apresentar a seguinte composição granulométrica: - 60% passa na peneira ABNT n°50 (<0,30 mm) - eficiência de 100% - 20% passa na peneira ABNT n°20, mas é retido na de n°50 (0,30 e < 0,84 mm) - eficiência de 60% - 18% passa na peneira ABNT n°10, mas é retido na de n°20 (0,84 e <2,00 mm) - eficiência de 20% Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ - 2% é retido na peneira ABNT n°10 (2,00 mm) - eficiência de 0%. • A sua reatividade (RE) é a soma das eficiências das quatro frações: RE = (60% X 1,0) + (20% X 0,60) + (18% x 0,20) + (2% x 0,0) = 75,6%. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT): A eficiência do corretivo depende de suas características químicas, expressas pelo PN ou ECaCO3, e de suas características físicas, expressas pela RE. • A eficiência do corretivo é indicada pelo "poder relativo de neutralização total" (PRNT) da seguinte forma: PRNT (%) = (PNxRE)/100 • Por exemplo, se um corretivo tem PN=91% e RE=75,6%, seu PRNT será: PRNT = (91 X 75,6)/100 = 68,8%. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Esse valor indica que uma quantidade de 1.000 kg deste corretivo terá, em 3 meses, o mesmo efeito de correçao da acidez do solo que 688 kg de CaCO3 puro e finamente moído. • Portanto, o PRNT indica a proporção do corretivo que efetivamente neutraliza a acidez do solo num período de 3 meses. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Assim, para neutralizar a acidez de um solo, deve-se usar tanto mais calcário quanto menor seu PRNT, ajustando-se a dose a ser aplicada, pois as recomendações são feitas considerando-se um produto com PRNT 100%. • Para uma recomendação de 3,0 t/ha, deve-se aplicar do corretivo de PRNT 68,8% do exemplo anterior: 3,0 X 100/68,8 = 4,4 t/ha. Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O sulfato de cálcio(CaSO4.2H2O) conhecido como "gesso agrícola" é, geralmente, um subproduto da fabricação de ácido fosfórico na indústria de fertilizantes fosfatados. É também denominado "fosfogesso" por conter pequena quantidade de fósforo (0,5 a 0,8% de P2O5). Por sua natureza, o gesso agrícola não é corretivo de acidez de solo Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ Correção da acidez do solo https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Constitui 3,6% da crosta terrestre. É encontrado em calcita, gesso, conchas de ostras e corais. • Os minerais primários mais importantes são anortita e os piroxênios. Encontra-se também em borosilicatos, apatitas, fosfato monocálcico, o dicálcico e o ortofosfato de Ca. • Minerais de argila como ilita, vermiculita e montmorilonita também apresentam teores de Ca. Cálcio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O Ca é absorvido na forma do cátion Ca2+. É transportado pelo xilema e em parte pelo floema. Ao chegar nas folhas torna-se imóvel. • É elemento essencial para o crescimento de meristemas. Esta presente nas paredes celulares ou nos vacúolos e organelas. É componente também da lamela média. Cálcio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Possui função de impedir danos à membrana celular, evitando a saída de substâncias intracelulares, exercendo papel estrutural ao manter a integridade da membrana citoplasmática. • Indiretamente atua no rendimento das culturas ao melhorar as condições radiculares, estimula a atividade microbiana, disponibilidade do Mo e na absorção de outros nutrientes, além de ajudar a reduzir o NO3 - na planta. É requerido pelas bactérias fixadoras de N2. Cálcio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Os teores nas plantas variam de 5 a 80 g kg-1 de matéria seca na planta, sendo as concentrações entre 10 a 50 g kg-1 as mais adequadas para um crescimento normal. A deficiência se manifesta em teores foliares abaixo de 4 g kg-1. • Um sintoma comum da deficiência de Ca é o pequeno crescimento de raízes. Nas folhas a deficiência aparece nas folhas novas com morte dos pontos de crescimento. Em frutos a deficiência é em forma de manchas escuras e circulares. Cálcio https://www.crisnunessantos.pro.br/ Cálcio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O Mg é o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre. É essencial para o metabolismo de plantas e animais. • É encontrado principalmente em minerais primários e secundários, como a biotita, augita, horblenda, olivina, serpentina, clorita, montmorilonita, ilita, vermiculita, e nos carbonatos minerais, como dolomita e magnesita. Magnésio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • O Mg é absorvido pelas plantas na forma de Mg2+. Sua absorção pode ser fortemente afetada pela disponibilidade de K+, NH4 +, Ca2+ e Mn2+. • Mais de 70% do Mg difunde-se livremente na suspensão celular, bem como associado a componentes carregados negativamente, tais como proteínas e nucleotídeos por meio de ligações iônicas. Magnésio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Quando abundante, contribui para neutralizar os fosfoaçúcares, açúcares-nucleotídeos, ácidos orgânicos e aminoácidos. • Ativador de reações enzimáticas, componente da molécula de clorofila, é requerido para manter a integridade dos ribosomas, mantém a estabilidade estrutural dos ácidos nucleícos e membranas, além de influencia o movimento de carboidratos pela planta e estimula a captação e transporte de P na planta. Magnésio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Os teores de Mg nas plantas variam de 1 a 10 g kg-1 de matéria seca da planta, considerando-se teores entre 3 e 5 g kg-1 como o mais adequado. Plantas deficientes apresentam teores foliares menores de 3 g kg-1. • A deficiência caracteriza-se pela ocorrência de clorose entre nervuras, que progridem em intensidade. Em estádio avançado de deficiência, forma um “V” verde, invertido em relação ao pecíolo. Magnésio https://www.crisnunessantos.pro.br/ Magnésio https://www.crisnunessantos.pro.br/ • Atividade a ser entregue no dia 04/09 durante a avaliação da disciplina: Descreva resumidamente como o Gesso Agrícola atua no solo. • Entregar resposta manuscrita para ser anexada a avaliação. Atividade pós-aula https://www.crisnunessantos.pro.br/ MUITO OBRIGADO! www.crisnunessantos.pro.br e www.iffarroupilha.edu.br crisnunessantos cristiano.nunes@iffarroupilha.edu.br e erosividade@gmail.com crisnunessantos crisnunes76 Youtube channel crisnunessantos crisnunessantos.pro.br https://www.crisnunessantos.pro.br/ http://www.crisnunessantos.pro.br/ https://www.iffarroupilha.edu.br/santo-augusto https://www.instagram.com/crisnunessantos mailto:cristiano.nunes@iffarroupilha.edu.br?subject=Informações mailto:erosividade@gmail.com?subject=Informações https://twitter.com/crisnunessantos https://www.youtube.com/channel/UCMy_ptxq06KLsH0h-gW4Abg https://www.youtube.com/channel/UCMy_ptxq06KLsH0h-gW4Abg https://www.youtube.com/channel/UCMy_ptxq06KLsH0h-gW4Abg https://www.facebook.com/crisnunessantos https://www.facebook.com/crisnunessantos.pro.br