O fornecimento de magnésio na cultura da soja em solos com alto teor de potássio

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Universidade de São Paulo 
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O fornecimento de magnésio na cultura da soja em solos com 
alto teor de potássio 
 
 
 
 
 
 
Gustavo Barbosa Cebalho 
 
 
Monografia apresentada para obtenção do título de 
Especialista em Manejo do Solo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Piracicaba 
2019 
 
 
 
 
Gustavo Barbosa Cebalho 
Engenheiro Agrônomo 
 
 
 
 
 
 
 
O fornecimento de magnésio na cultura da soja em solos com alto teor de 
potássio 
 
 
 Orientador(a): 
Prof. Dr. ANDRÉ FRÓES DE BORJA REIS 
 
 
Monografia apresentada para obtenção do título de 
Especialista em Manejo do Solo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Piracicaba 
2019 
 
 
 
 
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DEDICATÓRIA 
 
Dedico essa monografia ao meu pai Antonio João de Arruda Cebalho e minha 
mãe Sonia Maria Barbosa Cebalho (“In Memorian”), minha avó Laís de Arruda 
Cebalho, minha irmã Gabriela Barbosa Cebalho e minha noiva Graziele Cristina de 
Almeida Ribeiro pelo amor incondicional e por me apoiarem em todas as minhas 
escolhas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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AGRADECIMENTOS 
 
A Deus por me guiar em todas as minhas escolhas e iluminar o meu caminho. 
Aos meus pais Antônio João e Sonia (“In Memorian”), pela educação e apoio 
na minha caminhada profissional. 
A minha avó Laís por todo o suporte durante os meus estudos. 
A minha noiva Graziele, pelo companheirismo e por estar sempre ao meu 
lado. 
Ao Prof. Dr. André Fróes de Borja Reis (ESALQ – USP), pela orientação 
técnica – científica, pelo estímulo em buscar um assunto de relevância agronômica e 
pela confiança depositada. 
A equipe técnica de professores e consultores da Solloagro, pelos 
conhecimentos passados durante o curso. 
Ao Jorge Luiz Lopes Jr (Consultor da Ceres Consultoria Agronômica), pela 
indicação na escolha do orientador. 
Ao Fabio Vale (Diretor Técnico da Adubai Consultoria Agronômica) pelo 
suporte no fornecimento de alguns materiais. 
Ao Rafael Augusto Rodrigues, pelo suporte no fornecimento de alguns 
materiais. 
A Universidade Federal de Viçosa (UFV) pelo conhecimento, crescimento 
profissional e pessoal durante a minha graduação em Agronomia. 
A AgroPlan – UFV (Empresa Júnior de Agronomia da Universidade Federal 
de Viçosa) pelo crescimento e direcionamento profissional. 
 
4 
 
 
EPÍGRAFE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Tudo o que a sua mão encontrar para fazer, faça-o com todo o seu 
coração”. 
 
Jesus Cristo 
5 
 
 
SUMÁRIO 
RESUMO............................................................................................................. 6 
ABSTRACT.......................................................................................................... 7 
1 INTRODUÇÃO.................................................................................................. 8 
2 DESENVOLVIMENTO...................................................................................... 9 
2.1 Magnésio e potássio nos materiais de origem e minerais do solo................ 9 
2.2 Adsorção de magnésio e potássio na fração coloidal do solo....................... 20 
2.3 Formas e disponibilidade de magnésio e potássio no solo........................... 23 
2.4 Influência da matéria orgânica na dinâmica do magnésio e potássio do 
solo...................................................................................................................... 
 
26 
2.5 Lixiviação de magnésio e potássio no solo................................................... 27 
2.6 Absorção de magnésio e potássio pela planta de soja................................. 32 
2.7 Relação entre a competição por transportadores e a disponibilidade de 
magnésio............................................................................................................. 
 
35 
2.8 Deficiência de magnésio em planta de soja: sintomas e efeitos................... 41 
2.9 Fontes de magnésio para a fertilização......................................................... 45 
2.10 Resposta da soja à fertilização de magnésio.............................................. 47 
2.11 Manejo adequado de magnésio e potássio em solos agrícolas.................. 50 
3 CONCLUSÃO................................................................................................... 53 
REFERÊNCIAS................................................................................................... 54 
ANEXOS.............................................................................................................. 64 
 
6 
 
 
RESUMO 
O fornecimento de magnésio na cultura da soja em solos com 
alto teor de potássio 
A utilização de elevadas doses de potássio no solo, pode causar o 
desequilíbrio entre o potássio e magnésio no sistema solo – planta, 
causando uma inibição competitiva do potássio frente ao magnésio e 
consequente deficiência de magnésio em culturas comerciais. O magnésio 
por ser o átomo central da molécula de clorofila, possui influência direta no 
processo fotossintético das plantas, assim como participa na ativação de 
enzimas e transporte de fotoassimilados. Com isso, a presente revisão 
bibliográfica teve o objetivo de entender o suprimento de magnésio na 
cultura da soja em solos com altos teores de magnésio. Por possuir menor 
raio iônico hidratado do que o magnésio, quando em excesso no solo, o 
potássio possui maior capacidade de estar retido na fração coloidal do solo, 
fazendo com que o magnésio fique mais suscetível a perdas por lixiviação 
devido a sua alta mobilidade no solo. Outra influência do potássio em 
excesso no solo, está na inibição competitiva do mesmo na absorção 
radicular do magnésio pelas plantas, devido aos transportadores de 
magnésio localizados nas membranas das células radiculares não terem 
especificidade pelo transporte de magnésio, tendo o potássio maior 
preferência de transporte quando em excesso na solução do solo, além do 
menor raio iônico hidratado do potássio necessitar de menor energia de 
desidratação para o mesmo ser transportado. Estudos com a cultura da 
soja, observaram que mesmo em solos com teor de magnésio trocável alto 
e potássio trocável baixo, ao se utilizarem doses de cloreto de potássio 
próximas a 120 kg ha-1 de K2O, houveram menores teores foliares de 
magnésio, corroborando para a inibição competitiva do potássio na 
absorção radicular de magnésio por essas plantas e consequente limitação 
na produtividade pela deficiência de magnésio. Houve resposta positiva nos 
parâmetros de produtividade da cultura da soja quando submetido a 
aplicação de magnésio via foliar, no estádio vegetativo e reprodutivo. 
Apesar de alguns estudos terem evidenciado resposta positiva ao 
fornecimento de magnésio na cultura da soja, em condição de alto teor de 
potássio no solo, há a necessidade de se realizar mais estudos avaliando 
mais fontes de magnésio, aplicados com base na marcha de absorção da 
cultura e em diferentes cenários de magnésio e potássio trocáveis do solo. 
Palavras-chave: Soja (Glycine max L.); Inibição competitiva; 
Trasnportadores; Fertilização. 
 
 
 
 
 
7 
 
 
 
ABSTRACT 
The supply of magnesium in the soybean crop in soils with high potassium 
contente 
 
The use of high doses of potassium in the soil can cause an imbalance between 
potassium and magnesium in the soil - plant system, causing a competitive inhibition 
of potassium against magnesium and consequent magnesium deficiency in 
commercial crops. Magnesium, being the central atom of the chlorophyll molecule, has 
a direct influence on the photosynthetic process of plants, as well as it participates in 
the activation of enzymes and the transport of photoassimilates. Therefore, the present 
literature review aimed to understand the magnesium supply in the soybean crop in 
soils with high levels of magnesium. Due to its lowerhydrated ionic radius than 
magnesium, when excess in the soil, potassium has a greater capacity to be retained 
in the colloidal fraction of the soil, making the magnesium more susceptible to leach 
losses because of its high mobility in the soil. Another influence of potassium in excess 
in the soil is the competitive inhibition of magnesium by plants, because the 
magnesium carriers located in the membranes of the root cells have no specificity for 
transporting magnesium, with potassium having a higher preference for transport when 
in excess in the soil solution, in addition to the smaller hydrated ionic radius of the 
potassium, requires less dehydration energy to be transported. Studies with soybean 
cultivation observed that even in soils with high exchangeable magnesium and low 
exchangeable potassium, when using potassium chloride doses close to 120 kg ha -1 
K2O, there were lower foliar magnesium contents, corroborating to the competitive 
inhibition of potassium on root absorption of magnesium by these plants and 
consequent limitation on yield by magnesium deficiency. There was a positive 
response in the parameters of soybean yield when submitted to foliar magnesium 
application in the vegetative and reproductive stages. Although some studies are 
returning to the positive response to magnesium supply in soybean under high 
potassium conditions in the soil, there is a need for further studies on magnesium 
sources based on the absorption path of the crop and in different scenarios of 
exchangeable magnesium and potassium from the soil. 
 
Keywords: Soybean (Glycine max L.); Competitive inhibition; Carriers; 
Fertilization 
 
8 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O Mg (magnésio) é considerado um macronutriente dentro da nutrição 
vegetal, tendo funções primordiais para a adequada produção vegetal, sendo elas: 
funcionamento adequado da clorofila (o Mg é o átomo central da molécula de clorofila), 
ativador enzimático, transportador de fotoassimilados para os órgãos dreno, tolerância 
ao estresse por temperaturas elevadas, tolerância ao estresse por excesso de 
alumínio, aumento na absorção de fósforo e melhora nos parâmetros de nodulação 
da soja (nódulos de maior tamanho, maior concentração de ureídeos por núdulo e 
maior atividade da enzima nitrogenase). A concentração requerida de Mg para a 
cultura da soja varia de 2,6 a 10 g kg-1 (ALMEIDA et al., 2017). Já para a extração e 
exportação, segundo Sediyama, Silva e Borém (2015), os valores são de 6,7 e 2 kg 
ton-1 de grão produzido respectivamente. 
O K (potássio), assim como o magnésio, também é um macronutriente, sendo 
as suas principais funções as seguintes: ativador enzimático, regulador osmótico, 
participação na síntese proteica, auxilia no metabolismo do nitrato, transporte de 
fotoassimilados para os órgãos dreno, tolerância a estresses bióticos e abióticos e 
participação na transferência de energia nas plantas. A concentração foliar ideal de 
potássio nas plantas de soja varia de 17 a 25 g kg-1 (ALMEIDA et al., 2017). Já a 
extração da soja é em média 38 kg ton-1 e exporta 20 kg ton-1 na forma de K2O 
(SEDIYAMA; SILVA; BORÉM, 2015). 
A dinâmica destes elementos no solo é complexa e sua absorção pela planta 
fortemente influenciada pela proporção que se encontram na CTC (capacidade de 
troca catiônica) do solo. A concentração de K disponível no solo pode afetar a 
absorção de magnésio pelas plantas, mesmo em condições de magnésio trocável com 
alta disponibilidade durante a interpretação da análise de solo; tal situação decorre da 
interação competitiva pela absorção radicular. A cultura da soja têm apresentado 
relatos da redução no teor de magnésio no trifólio diagnostico com o aumento da dose 
de cloreto de potássio nas lavouras. Devido a isso, o objetivo deste autor é realizar 
uma revisão bibliográfica acerca das relações entre o magnésio e potássio no solo e 
na planta, assim como o adequado fornecimento de magnésio na cultura da soja. 
 
 
 
9 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
 
 2.1 Magnésio e potássio nos materiais de origem e minerais do solo 
 
Cerca de 90 a 98 % do magnésio do solo está presente na estrutura cristalina 
do solo na forma não trocável (SENBAYRAM et al., 2015). O magnésio na forma não 
trocável está presente nos minerais primários e secundários. Os minerais primários 
que possuem magnésio em suas estruturas, são os ferromagnesianos (olivina, 
piroxênio e anfibólito) e as micas (muscovita e biotita). Os minerais ferromagnesianos 
são ricos em magnésio, originários de rochas ígneas básicas a ultrabásicas (também 
por rochas metamórficas em menor proporção), possuindo resistência muito baixa ao 
intemperismo e com isso são minerais mais comuns de climas frios e secos. A 
muscovita é uma mica dioctaédrica (com origem de rochas ígneas ácidas e 
metamórficas), com composição média de 6 % de magnésio, onde o magnésio 
substitui parte do alumínio presente na estrutura do mineral e possui um intemperismo 
mais lento do que a biotita (liberação mais gradual do magnésio no solo). Já a biotita 
é uma mica trioctaédrica, onde o magnésio e ferro são os cátions predominantes na 
sua estrutura octaédrica, cuja composição de magnésio fica na faixa de 17 % 
(METSON, 1974). 
Os minerais secundários fontes de magnésio devido a sua constituição são 
os carbonatos (dolomita e magnesita) e silicatos (cloritos, vermiculitas, talco, 
serpentina e minerais micáceos). A dolomita e magnesita são minerais provenientes 
de depósitos maciços, com utilização agronômica para correção do solo, sendo a 
dolomita mais intemperizável do que a magnesita. Os cloritos são silicatos ricos em 
magnésio e possuem brucita (hidróxido de magnésio) nas entre camadas de silicatos. 
A composição de magnésio dos cloritos, está na faixa de 23 %. As vermiculitas 
também são minerais secundários ricos em magnésio (12 a 15 % de magnésio), onde 
a sua estrutura lembra a estrutura da clorita, porém no lugar da brucita se tem uma 
molécula de água (o magnésio fica localizado nas entre camadas do silicato). O talco 
é um silicato de magnésio hidratado, proveniente da hidratação de rochas ricas em 
magnésio. A serpentina é outro silicato de magnésio hidratado, com origem em rochas 
metamórficas e ricas em magnésio. A serpentina possui uma estrutura 1:1, similar a 
caulinita, porém com o magnésio no lugar do alumínio na estrutura octaédrica. Os 
10 
 
 
minerais micáceos (illita e montmorilonita) são minerais com estrutura 2:1, onde parte 
do alumínio da camada octaédrica é substituído pelo magnésio (METSON, 1974). 
O clima tropical predominante no Brasil favorece uma eleveda taxa de 
intemperismo, tendo assim baixa quantidade de minerais ricos em magnésio 
(ferromagnesianos, cloritos, vermiculita, illita e montmorilonita), que geralmente 
possuem baixa resistência ao processo de intemperismo. Devido a isso, os minerais 
secundários mais comuns em solos brasileiros, são a caulinita e os óxidos de ferro e 
alumínio, tendo a caulinita maior relação com o magnésio do solo (MELO et al., 2001). 
Melo et al. (2001) analisaram o magnésio e o potássio nas frações argilas de 
alguns solos brasileiros (15 solos altamente intemperizados e 6 solos pouco 
intemperizados), através de uma caracterização mineralógica e química. O estudo 
constatou que em caulinitas de menor tamanho havia maiores teores de magnésio e 
potássio totais. Esse fenômeno pode ser explicado, pela presença de inclusões 
interestratificadas de mica na estrutura da caulinita. A observação de uma relação 
positiva entre as inclusões de mica e os teores totais de magnésio e potássio, explica 
os maiores teores desses nutrientes na caulinita de baixa cristalinidade. Essa 
observação confirma outros estudos, onde constataram uma alteração pseudomórfica 
da mica em caulinita e por isso a presença dessas inclusões interestratificadas. 
Também foi possível observar que as caulinitas de baixa cristalinidade, possuem 
baixovolume, alta superfície específica e menor temperatura de desidroxilação. 
Wimpenny et al. (2014) avaliaram a quantidade magnésio estrutural e o 
magnésio trocável da illita, montmorilonita e caulinita, através da composição desses 
minerais de argila por isótopos de magnésio. Aspectos interessantes foram possíveis 
de serem observados, sendo um deles o menor teor total de magnésio (0,10 mg) e 
maior porcentagem de magnésio lixiviado (68 %) da caulinta, em relação a illita e 
montmorilonita. Mesmo com uma maior porcentagem de magnésio lixiviada, a 
caulinita fornece uma menor quantidade total de magnésio lixiviada (0,07 frente a 0,60 
e 1,75 mg), sendo esse aspecto explicado pelo menor teor total de magnésio por esse 
mineral de argila (Tabela 1). Como a caulinita é um mineral de argila, que ocorre em 
maior frequência se comparado a illita e montmorilonita (minerais de argila 2:1) nos 
solos de cerrado do Brasil, esses dados confirmam outros estudos de que os solos do 
Brasil, de maneira geral, possuem baixo teor de magnésio (BENITES et al., 2010). 
A menor quantidade de magnésio na caulinita está relacionada a um maior 
teor de magnésio trocável, que por sua vez possui isótopos de magnésio mais leves 
11 
 
 
em relação ao magnésio estrutural. Esse aspecto é explicado, primeiramente, pela 
lixiviação dos minerais de argila caulinita, illita, montmorilonita natural e montmorilonita 
sintética por cloreto de amônio (Figura 1), onde o conteúdo de isótopos de magnésio 
da caulinita não lixiviada (“Massa”) foi praticamente igual a caulinita lixiviada em 
cloreto de amônio (NH4Cl). Evidenciando que boa parte do magnésio contido na 
estrutura da caulinita, está na forma de magnésio trocável, que por sua vez por estar 
contido nas entre camadas dos minerais de argila e bordas quebradas, fica mais 
suscetível a lixiviação (WIMPENNY et al., 2014). 
Tabela 1. Relação entre o magnésio elementar e o magnésio isotópico em diferentes argilas lixiviadas. 
Fonte: Adaptado de Wimpenny et al. (2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Composição isotópica do Mg na fração trocável de três argilas naturais e uma sintética. A 
fração natural trocável está representada por NH4Cl. Adaptado de Wimpenny et al. (2014). 
 
 Ilita Montmorilonita Caulinita 
Argila total (mg) 
Concentração de Mg (%) 
272,90 269,6 271,7 
1,77 1,5 0,04 
Mg total (mg) 
Mg lixiviado em Hac (mg) 
Mg lixiviado em HCl (mg) 
Total de Mg lixiviado (mg) 
Total de Mg lixiviado (% de massa) 
Hac + HCl lixiviado 
Isótopo de Mg 
Resíduo total de Mg (% de massa) 
Resíduo isotópico de Mg (%) 
Massa isotópica de Mg (%, balanço) 
Massa isotópica de Mg (%, mensurada) 
4,82 4,06 0,1 
0,51 
1,24 
1,75 
36 
-0,5 
 
64 
0,063 
0,22 
0,18 
0,07 
0,53 
0,6 
15 
-1,16 
 
85 
-0,18 
-0,32 
-0,30 
0,4 
0,02 
0,07 
68 
-1,43 
 
32 
-0,19 
-1,03 
-1,82 
12 
 
 
O magnésio trocável contido na estrutura da caulinita possui uma composição 
isotópica de magnésio menor do que o magnésio estrutural (contido dentro da camada 
octaedrita dos minerais de argila), sendo essa composição explicada pela síntese de 
Brucita (Figura 2), que é um mineral análogo a camada octaédrica (o magnésio é 
coordenado pelas hidroxilas nessa estrutura). Essa composição isotópica do 
magnésio incorporado a Brucita, foi maior do que a composição de isótopos contidos 
na solução em reação. Assim, a síntese da Brucita, evidencia que no processo de 
formação dos minerais de argila 2:1 (illita e montmorilonita) há o enriquecimento de 
isótopos de magnésio de maior peso (maior composição isotópica), refletindo em 
maior teor total de magnésio nesses minerais de argila. Esse processo de 
enriquecimento também foi constatado na Figura 3, onde os resíduos dos minerais de 
argila illita e montmorilonita, após lixiviação (com ácido clorídrico e ácido acético), 
obtiveram maior composição isotópica de magnésio do que as estruturas antes de 
serem lixiviadas (“Massa”). Apesar de ainda pouco esclarecido, o enriquecimento dos 
resíduos é explicado pela hipótese do fracionamento do magnésio estrutural desses 
minerais (WIMPENNY et al., 2014). 
 Apesar da ilita e montmorilonita estarem enriquecidos com magnésio, pelo 
fato do magnésio estar contido na forma estrutural (boa parte), o mesmo não está 
prontamente disponível as plantas. Devido a isso, como visto anteriormente na Tabela 
1, se comparado a caulinita os minerais de argila 2:1 possuem uma quantidade total 
maior de magnésio lixiviada. Apesar de não se ter a presença do fator “planta”, devido 
ao processo de lixiviação depender da água para que ocorra e o contato do magnésio 
com as raízes das plantas, ser realizado pelo processo de fluxo em massa (que 
também depende de água), pode-se inferir que os minerais de argila 2:1 possuem 
uma maior capacidade de suprimento de magnésio para as plantas do que a caulinita 
(WIMPENNY et al., 2014). 
13 
 
 
 
Figura 2. Composição isotópica do Mg nas frações sólida e em solução, durante a precipitação da 
Brucita. A composição em MgCl2 é apresentada como referência. Adaptado de Wimpenny et al. (2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Composição isotópica do Mg em massa, resíduo e lixiviada de três argilas naturais. CC: 
Crosta terrestre. Adaptado de Wimpenny et al. (2014). 
 
Segundo van Raij (2011) os principais minerais fonte de K para os solos são 
os feldspatos potássicos, micas, argilominerais 2:1 provenientes do intemperismo das 
micas (illita e vermiculitas) e minerais interestratificados. Esses minerais são pouco 
comuns em solos altamente intemperizados, como os solos brasileiros, devido à 
presença de minerais secundários pobres em potássio, como os óxidos de ferro e 
alumínio e a caulinita (CURI; KÄMPF; MARQUES, 2005). Os solos brasileiros 
possuem teor de potássio total, variando de 0,15 a 2,5 g kg-1 (MELO et al., 2002). A 
partir disso, alguns estudos com solos brasileiros foram realizados, objetivando 
determinar quais minerais existentes nesses solos, contribuem em maior proporção 
para o teor de potássio total e consequentemente possuem maior potencial de 
fornecimento de potássio (a longo prazo) para as plantas. 
14 
 
 
O estudo realizado por Melo et al. (2003), com 19 solos do Triângulo Mineiro 
pertencentes os grupos dos latossolos, argissolos, neossolos e nitossolos, teve o 
objetivo de determinar os minerais com maior participação no teor de potássio total na 
fração argila. Nesse estudo observou-se que há predominância da caulinita (extraída 
com NaOH a 5 mol L-1) na fração argila, pela maior contribuição no peso da fração 
argila, evidenciando que boa parte dos solos possuem intemperismo considerável 
(Tabela 2). Outro aspecto que confirma o intemperismo significativo dos solos 
avaliados, é a maior quantidade de óxidos de ferro de maior cristalinidade (extraído 
com DCB), se comparado aos óxidos de ferro de menor cristalinidade (extraídos com 
Oxalato de Amônio 0,2 mol L-1 pH 3,0). 
A extração sequencial dos solos no estudo de Melo et al. (2003) demonstra 
os maiores teores de potássio total (K Total) ficaram com os solos mais jovens que 
possuem litologia proveniente do migmatito/micaxisto, que por sua vez são ricos em 
micas e feldspatos potássicos (minerais ricos em potássio). Dos 19 solos analisados, 
apenas 5 solos ficaram com teor de potássio total acima de 2000 mg kg-1 no horizonte 
B sendo os solos mais jovens e consequentemente os que possuem maiores teores 
de minerais primários facilmente intemperizáveis (soma de micas com feldspatos) 
(Tabela 3). Na Tabela 4, os baixos valores de contribuição dos óxidos de ferro 
(extração com Oxalato de Amônio 0,2 mol L-1 pH 3,0 e DCB), mostram a baixa relação 
do potássio com os óxidos de ferro na fração argila, que corroboram com os resultados 
obtidos por MELO et al. (2002). A contribuição no potássio total pela caulinita na fração 
argila foi considerada alta (variando de 8,5 a 66,2 % nos latossolose de 40,5 a 68,6 % 
nos nitossolos), evidenciando a importância da caulinita como fonte de potássio para 
os solos mais intemperizados (Tabela 4). Essa maior contribuição da caulinita, 
confirma a hipótese de Melo et al. (2001) acerca da associação de minerais micáceos 
com caulinitas de baixa cristalinidade. Quanto a preservação desses minerais 
micáceos associados a caulinita, há uma proteção desses minerais micáceos pelos 
microagregados do solo, fazendo com que os mesmos fiquem menos suscetíveis ao 
processo de intemperismo e sejam preservados em associação com a caulinita 
(MELO et al., 2002). 
Outro estudo realizado por Melo, Meurer e Pinto (2004), com um Latossolo 
Vermelho Distroférrico e um Nitossolo Vermelho Distroférricos (ambos derivados do 
Basalto), onde obtiveram a predominância de caulinita na fração argila, foram 
observadas micas e argilominerais 2:1 com hidroxi-Al entre camadas na fração argila 
15 
 
 
dos dois solos (tendo o nitossolo maior teor de mica). Com isso, os resultados obtidos 
corroboram com os resultados os estudos anteriormente descritos (MELO et al., 2001; 
MELO et al., 2003), onde houve a associação de minerais micáceos com a caulinita, 
fazendo com que a mesma seja o principal mineral responsável pelo teor de potássio 
não trocável e estrutural em solos brasileiros. 
 
 
 
16 
 
 
Tabela 2. Minerais extraídos da fração argila dos solos avaliados. 
Amostra Classe Horizonte 
Remoção 
Mica(2) Feldspato-K(3) 
OA DCB NaOH 5 mol L-1 NaHSO4 HF 
 g kg-1 
1 LVd Bw 6,0 144,4 825,0 3,6 20,6 1,0 0,2 
2 LVAd Bw 18,6 106,5 837,0 1,1 36,8 1,5 0,4 
3 LVd Bw 21,4 179,0 741,0 12,4 45,8 8,3 1,2 
4 LVdf Bw 32,6 273,3 627,0 15,3 51,3 3,6 0,8 
5 LVdf Bw 19,3 228,6 720,0 8,0 24,4 0,9 0,2 
6 PVAe Bt 23,3 145,5 768,0 9,5 53,6 18,3 9,7 
7 LVd Bw 37,9 161,0 765,0 7,6 28,8 6,6 0,3 
8 LVd Bw 39,4 201,4 709,0 12,3 37,8 6,9 0,5 
9 RQo C 23,3 181,0 734,0 17,2 44,5 1,8 0,2 
10 LVd Bw 44,6 160,1 746,0 10,9 37,9 8,7 1,0 
11 LVAd Bw 23,9 122,1 782,0 5,2 66,2 3,3 1,9 
12 LVAd Bw 34,6 199,7 649,0 12,3 104,0 38,0 9,3 
13 ACt Bt 14,0 10,0 837,0 3,5 134,5 19,5 12,6 
14 C 23,3 14,2 744,0 15,7 202,7 10,4 9,2 
15 LVdf Bw 22,0 359,4 528,0 7,9 82,8 1,0 0,9 
16 LVdf Bw 19,3 275,0 581,0 29,4 94,9 1,9 0,9 
17 NVef Bt1 20,0 229,9 712,0 4,2 33,5 7,7 6,2 
18 BC 19,3 203,3 740,0 3,1 30,5 7,3 5,3 
19 NVdf Bt 19,3 245,3 705,0 5,9 24,0 0,8 0,7 
20 C 10,7 244,7 716,0 4,7 23,7 1,3 0,6 
21 PVAe Bt 18,0 126,6 724,0 13,7 117,8 84,6 19,2 
22 BC 11,3 84,9 746,0 13,6 144,3 88,8 49,3 
 continuação... 
17 
 
 
23 Pve Bt 20,7 177,5 694,0 6,7 101,2 63,3 37,2 
24 Bw 13,3 186,5 688,0 4,9 107,5 72,3 31,4 
(1) Extrações sequenciais: oxalato de amônio (OA), ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), NaOH 5 mol L-1, NaHSO4 (cristais) e ácidos fluorídrico, 
nítrico e sulfúrico (HF). Remoção = redução em peso da amostra pelos diferentres tratamentos [(peso inicial - peso final)/peso inicial] x 100. 
(2) Teor de mica na fração argila estimado a partir do K extraído pelo NaHSO4 e considerando uma concentração média de 100 g kg-1 de K2O 
no mineral. 
(3) Teor de feldspato potássico na fração argila estimado a partir do K extraído pelo tratamento HF e considerando uma concentração média de 
168 g kg-1 de K2O no mineral. Fonte: Adaptado de Melo et al. (2003). 
 
Tabela 3. Teor de potássio total e o presente nos minerais da fração argila. 
Amostra Classe Horizonte K Total OA DCB NaOH 5 mol L-1 NaHSO4 HF MPFI
(2) 
 g kg-1 
1 LVd Bw 549,00 14,50 - 294,90 3.402,00 1.500,00 4.902,00 
2 LVAd Bw 635,00 12,70 - 376,40 3.274,00 1.545,00 4.819,00 
3 LVd Bw 1.717,00 40,40 - 668,40 11.905,00 3.511,00 15.416,00 
4 LVdf Bw 810,00 33,10 - 312,80 4.478,00 2.252,00 6.729,00 
5 LVdf Bw 315,00 14,10 3,40 277,30 2.372,00 1.266,00 3.639,00 
6 PVAe Bt 4.200,00 71,40 - 2.037,40 24.059,00 25.161,00 49.221,00 
7 LVd Bw 1.165,00 24,10 - 179,00 14.970,00 1.466,00 16.436,00 
8 LVd Bw 780,00 15,50 - 368,10 11.355,00 1.693,00 13.048,00 
9 RQo C 354,00 19,30 - 277,40 2.370,00 672,00 3.042,00 
10 LVd Bw 1.260,00 22,70 - 120,90 14.851,00 3.646,00 18.497,00 
11 LVAd Bw 960,00 22,70 - 317,90 3.882,00 3.947,00 7.830,00 
12 LVAd Bw 4.332,00 55,20 - 545,30 27.129,00 12.424,00 39.553,00 
13 ACt Bt 4.192,00 184,00 9,70 1.454,60 11.735,00 13.099,00 24.834,00 
14 C 2.540,00 136,60 6,60 735,80 3.960,00 6.308,00 10.269,00 
15 LVdf Bw 202,00 9,60 - 50,00 899,00 1.527,00 2.426,00 
16 LVdf Bw 350,00 16,50 - 79,90 1.289,00 1.357,00 2.646,00 
17 NVef Bt1 1.854,00 121,90 10,00 1.476,70 16.882,00 25.628,00 
 42.510,00 
continuação... 
18 
 
 
18 BC 2.112,00 126,20 6,80 1.427,00 17.905,00 24.426,00 42.330,00 
19 NVdf Bt 457,00 33,10 3,40 599,80 2.162,00 4.210,00 6.373,00 
20 C 593,00 13,40 3,40 602,60 3.898,00 3.750,00 7.648,00 
21 PVAe Bt 9.412,00 138,00 6,80 1.521,00 53.386,00 22.717,00 76.103,00 
22 BC 10.204,00 147,30 10,20 1.189,20 46.650,00 47.632,00 94.282,00 
23 Pve Bt 8.119,00 46,30 3,40 1.614,90 48.703,00 51.300,00 100.003,00 
24 Bw 7.752,00 38,00 6,50 1.006,70 53.367,00 40.667,00 94.033,00 
(1) Extrações sequenciais: oxalato de amônio (OA), ditionito-citrato-bicarbonato de Na (DCB), NaOH 5 mol L-1, NaHSO4 (cristais) e ácidos fluorídrico, nítrico e 
sulfúrico (HF). Os teores de K nas extrações sequenciais referem-se à liberação do nutriente pela ação de cada tratamento na amostra concentrada pela 
extração anterior (resíduo). (2) MPFI - Minerais Primários Facilmente Intemperizáveis (somatório das extrações com os tratamentos NaHSO4 - HF). Fonte: 
Adaptado de Melo et al. (2003). 
 
 
Tabela 4. Contribuição no potássio total da fração argila pelas extrações. 
 
Amostra Classe Horizonte OA DCB NaOH 5 mol L-1 NaHSO4 HF MPFI
(2) 
 g kg-1 
1 LVd Bw 38,2 0,0 662,5 218,0 81,6 299,0 
2 LVAd Bw 24,2 0,0 630,1 237,0 108,7 346,0 
3 LVd Bw 28,3 0,0 374,3 485,0 112,6 597,0 
4 LVdf Bw 49,8 0,0 326,8 449,0 174,0 623,0 
5 LVdf Bw 42,3 9,9 624,8 230,0 92,6 323,0 
6 PVAe Bt 15,4 0,0 365,7 328,0 291,2 619,0 
7 LVd Bw 31,9 0,0 189,8 722,0 55,9 778,0 
8 LVd Bw 16,7 0,0 301,4 613,0 68,9 682,0 
9 RQo C 46,3 0,0 530,4 351,0 71,8 423,0 
10 LVd Bw 23,2 0,0 98,0 738,0 140,7 879,0 
11 LVAd Bw 27,2 0,0 325,8 333,0 313,9 647,0 
 continuação... 
19 
 
 
12 LVAd Bw 11,2 0,0 84,9 641,0 262,7 904,0 
13 ACt Bt 36,8 1,9 284,0 324,0 352,9 677,0 
14 C 45,6 2,1 236,5 289,0 427,0 716,0 
15 LVdf Bw 38,7 0,0 124,5 328,0 508,9 837,0 
16 LVdf Bw 45,6 0,0 155,8 443,0 355,9 798,0 
17 NVef Bt1 44,6 3,6 405,2 233,0 314,1 547,0 
18 BC 48,9 2,6 427,2 233,0 288,4 521,0 
19 NVdf Bt 51,5 5,1 686,1 100,0 156,9 257,0 
20 C 20,2 5,1 675,0 166,0 133,6 300,0 
21 PVAe Bt 12,4 0,6 116,8 630,0 240,2 870,0 
22 BC 9,5 0,6 69,4 476,0 444,2 920,0 
23 Pve Bt 3,9 0,3 109,8 446,0 440,4 886,0 
24 Bw 3,4 0,6 71,8 535,0 389,6 924,0 
 
(1) Extrações sequenciais: oxalatode amônio (OA), ditionito-citrato-bicarbonato (DCB), NaOH 5 mol L-1, NaHSO4 
(cristais) e ácidos fluorídrico, nítrico e sulfúrico (HF); MPFI - Minerais primários facilmente intemperizáveis 
(somatório das extrações com os tratamentos NaHSO4 e HF). Fonte: Adaptado de Melo et al. (2003). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20 
 
 
2.2 Adsorção de magnésio e potássio na fração coloidal do solo 
 
Os principais fatores que influenciam a adsorção de cátions no solo, 
consequentemente a capacidade de troca de cátions (CTC), são: natureza da fração 
mineral e orgânica do solo; relação do pH do solo com as frações minerais e orgânica 
do solo; natureza dos cátions trocáveis e a concentração de cátions na solução 
(NUNES, 2005; SILVA, 2008; VAN RAIJ, 2011). 
O elevado intemperismo de boa parte dos solos brasileiros torna predominante 
a presença de caulinita (argilomineral 1:1) e óxidos de ferro e alumínio, que são 
minerais que possuem cargas variáveis com o pH do solo. A origem de cargas 
dependentes de pH torna indispensável o conceito de Ponto de Carga Zero (PCZ), 
valor de pH do solo na qual as quantidades de cargas negativas são iguais aos das 
cargas positivas, onde em um solo com o pH acima do seu PCZ, há a formação de 
carga elétrica negativa (SILVA, 2008). Segundo Meurer (2004), cada mineral presente 
no solo possui um PCZ (Tabela 5), podemos inferir que em solos com predominância 
de óxidos de ferro e alumínio (Hematita, Goethita e Gibbsita), devido ao elevado PCZ, 
há uma baixa adsorção de magnésio e potássio (devido a formação de cargas 
positivas, que repelem os cátions). 
O magnésio e potássio formam ligações eletrostáticas com a superfície coloidal. 
A preferência de troca dos cátions na superfície coloidal é regida pela série liotrópica 
(Li+ < Na+ < K+ < Rb+ < Cs+ < Mg2+ < Ca2+ < Sr2+ < Ba2+< Al+3< H+). De acordo com a 
série liotrópica e também pela lei de Coulomb, o magnésio é preferencialmente 
adsorvido na superfície coloidal, com relação ao potássio (VAN RAIJ, 2011). Já para 
o conceito de raio iónico hidratado, o magnésio possui raio iônico hidratado maior do 
que o potássio (0,428 frente a 0,331 nm), fazendo com que o mesmo tenha menor 
força de adsorção na superfície coloidal (GRANSEE; FÜHRS, 2012). 
Muitas vezes o conceito de raio iônico hidratado é dominante a série liotrópica 
(NUNES, 2005). Essa predominância é corroborada pelo estudo de Agbenin e van 
Raij (1999), que ao avaliarem as taxas de dessorção do potássio, cálcio e magnésio 
em solos de carga variáveis com resina extratora, concluiram que o potássio foi mais 
fortemente retido com a superfície da resina extratora, se comparado ao magnésio e 
o cálcio. Isso ocorreu pelo fato da menor entalpia de ativação do potássio, referente 
ao magnésio e cálcio, assim como uma maior entropia de ativação pelo potássio. Esse 
21 
 
 
comportamento pode ser explicado pelo menor raio iônico hidratado do potássio (0,38 
nm), comparado ao cálcio (0,96 nm) e magnésio (1,08 nm). 
A solução do solo é um sistema complexo, onde diversas reações ocorrem 
simultaneamente (AZEVEDO; BONUMÁ, 2004; SILVA, 2008). Essas reações 
dependem basicamente das constantes de equilíbrio de cada reação, sendo as 
constantes influenciadas pelos coeficientes de atividades dos íons (VAN RAIJ, 2011). 
Os cátions presentes na solução do solo estão em equilíbrio com os cátions trocáveis 
(AZEVEDO; BONUMÁ, 2004). Esses comportamentos são explicados por Lorenz et 
al. (1994), onde constatou-se que a adição de fertilizante potássico em excesso 
aumentou a concentração de cátions como o Mg²+ na solução, evidenciando a troca 
de cátions monovalentes (K+) da solução por cátions divalentes da superfície coloidal 
(Mg2+) devido a alta concentração de K+. Também de acordo com revisão feita por 
Gransee e Führs (2012), o aumento da concentração de potássio na solução pela 
adição de fertilizante potássico, afeta o equilíbrio da solução com a superfície coloidal 
do solo, com isso há a troca do potássio (monovalente) da solução com o magnésio 
(divalente) devido ao aumento do potássio em solução (Tabela 6). 
 
 Tabela 5. PCZ (ponto de carga zero) de alguns minerais primários e secundários. 
Minerais PCZ 
Quartzo 2,5 - 3,7 
Montmorilonita 2,5 
Caulinita 4,6 
Hematita 9,5 
Goethita 7,8 - 8,9 
Gibbsita 7,8 - 9,5 
Fonte: Adaptada de Meurer (2004). 
 
Tabela 6. Influência da adição de fertilizante potássio no K+ trocável, K+ em solução e Mg2+ em solução. 
Dose de K K trocável 
Concentração na solução do 
solo 
 μmol de K por 100 g de solo K Mg 
 μmol L-1 
0 153 58 1180 
200 220 108 1620 
400 280 142 2000 
800 390 278 2630 
1600 760 1600 3400 
Fonte: Adaptada de Gransee e Führs (2012). 
 
22 
 
 
Segundo van Raij (2011), os cátions em solução são considerados contra íons 
porque são atraídos pela superfície negativa do solo, enquanto que os ânions 
(considerados co-íons) são repelidos pelas cargas negativas, fazendo com que haja 
a formação de uma dupla camada difusa na superfície dos minerais de argila (Figura 
4). A dupla camada difusa está relacionada aos processos de dispersão e floculação 
(SILVA, 2008). A floculação é o processo de atração entre as partículas coloidais do 
solo, sendo um dos responsáveis pelo processo de agregação do solo, que irá 
influenciar diretamente a infiltração de água no solo (VAN RAIJ, 2011). 
O comportamento da dupla camada difusa é influenciado pelo PCZ do solo, 
assim como a valência dos cátions presentes na superfície coloidal, raio iônico 
hidratado e concentração de cátions em solução. (AZEVEDO; BONUMÁ, 2004). De 
acordo com van Raij (2011) e Azevedo e Bonumá (2004), o aumento da concentração 
de cátions no solo, assim como o aumento de cátions de maior valência, faz com que 
haja uma diminuição da espessura da dupla camada difusa do solo devido a maior 
energia de atração entre as partículas e consequentemente ocorre a floculação do 
mesmo. Quanto maior o raio iônico hidratado de um íon, maior a espessura da dupla 
camada difusa do solo e consequentemente maior a dispersão das partículas (SILVA, 
2008; AZEVEDO; BONUMÁ, 2004). 
Prado et al. (2014) avaliaram a influência do índice de dispersão provocado 
pela vinhaça aplicada na cultura da cana-de-açúcar, foi constatado um menor índice 
de dispersão pela aplicação da vinhaça devido ao aumento da concentração 
eletrolítica da solução, devido a elevada quantidade de cátions da vinhaça, 
principalmente K. O presente estudo confirma a influência da concentração de cátions 
no comportamento da dupla camada difusa do solo e consequentemente no processo 
de agregação do mesmo. Outro estudo realizado por Matos, Gariglio e Lo Monaco 
(2013) com aplicação de vinhaça em três solos, Latossolo Vermelho Distrófico (LVd), 
Latossolo Vermelho Eutroférrico (LVef) e Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, foi 
observado maior retenção do íon potássio na superfície de troca do LVd e do LVef se 
comparado ao magnésio e cálcio, devido ao maior efeito do fator concentração 
eletrolítica frente ao fator valência e consequente deslocamento de cátions divalentes 
(Mg+2 e Ca+2) por cátions monovalentes (K+). 
Ribeiro, Novaes e Bahia Filho (1983) identificaram maior floculação em uma 
amostra de vinhaça com maior quantidade de potássio, magnésio e cálcio, se 
comparado a outra vinhaça de concentração menor de cátions, que teve 
23 
 
 
comportamento dispersante nos solos analisados. Além do efeito da concentração de 
cátions na vinhaça, sobre os processos de floculação e dispersão, Ribeiro, Novaes e 
Bahia Filho (1983) concluíram que o magnésio (Mg2+) possui maior efeito floculante 
do que o potássio (K+), evidenciando assim o efeito da maior valência na espessura 
da dupla camada difusa do solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 4. Esquema da dupla camada difusa. Adaptado de Melo e Alleoni (2016). 
 
2.3 Formas e disponibilidade de magnésio e potássio no soloO magnésio no solo está presente nas seguintes formas: magnésio na 
solução do solo, magnésio trocável e magnésio não trocável. Na solução do solo o 
magnésio está na forma iônica, enquanto que o magnésio trocável é o magnésio 
ligado eletrostaticamente com o a superfície negativa dos colóides orgânicos e 
minerais do solo. O magnésio da solução do solo é absorvido pelas raízes das plantas 
e reposto pela fração trocável. O magnésio obtido na análise de solo (extraído por 
ácidos diluídos e sais em temperatura ambiente), de maneira geral, é o magnésio em 
solução mais o magnésio trocável, como geralmente se tem baixa concentração de 
magnésio em solução, boa parte do magnésio extraído da análise é o que está na 
forma trocável (METSON, 1974; GRANSEE; FÜHRS, 2012; SENBAYRAM et al., 
2015). De acordo com Metson (1974) e Melo et al. (2003), o magnésio não trocável é 
24 
 
 
o magnésio que está contido na estrutura dos minerais primários (feldspato, piroxênio, 
anfibólito, olivina e micas) e secundários (silicatos, carbonatos e caulinita). Existem 
poucos estudos avaliando a disponibilidade de magnésio não trocável em solos 
brasileiros. Apesar disso, alguns estudos como o de Rice e Kamprath (1968), 
realizados com solos de características físico-químicas próximas aos solos brasileiros 
(5 solos com grau de intemperismo significativo, onde a fração argila é constituída 
basicamente por caulinita e minerais 2:1), foi observado que o magnésio trocável foi 
abastecido pela fração não trocável, que por sua vez abastece a solução do solo (fonte 
na qual as plantas absorvem o magnésio). Nesse estudo, o valor da extração 
sequencial com Acetato de Sódio a pH 1,0 (simulando o processo de absorção de 
cátions pela sistema radicular das plantas, que é basicamente a troca do H+ , liberado 
pelo exsudados radiculares, com a o magnésio contido na estrutura do mineral), que 
extraiu o magnésio trocável e o magnésio não trocável, foi maior do que o valor da 
extração com Acetato de Sódio a pH 5,0 (extração somente do magnésio trocável), 
evidenciando que houve liberação do magnésio não trocável para a solução do solo. 
A liberação do magnésio não trocável, variou de 0,05 a 0,13 cmolc.dm-3 para os cinco 
solos analisados (12,16 a 31,61 kg ha-1 respectivamente). Além da extração com 
Acetato de sódio, foram observadas as respectivas absorções de magnésio trocável 
e não trocável por plantas de milho cultivadas em estufa, onde em três dos cinco solos 
analisados houve maior absorção de magnésio não trocável com relação ao trocável 
(absorção de magnésio não trocável pelo milho variou de 0,014 a 0,173 cmolc.dm-3). 
 De acordo com Rice e Kamprath (1968), a maior liberação de magnésio não 
trocável nos solos analisados, pode ser devido ao magnésio contido nos octaedros ou 
nas entre camadas de vermiculita e/ou montmorilonita (minerais 2:1) das frações 
argilas dos solos, sendo a presença de minerais micáceos interestratificados com a 
caulinita e argilominerais 2:1 com hidroxi-Al entre camadas nos solos brasileiros uma 
possível fonte de magnésio não trocável para as plantas. Por outro lado, a liberação 
do magnésio não trocável para as plantas é lenta e muitas vezes não supri os níveis 
de magnésio trocáveis requeridos para a maioria das culturas agrícolas (METSON, 
1974). 
No caso do potássio, o mesmo está presente no solo nas seguintes formas: 
K+ em solução, K+ trocável, K+ não trocável e K+ estrutural (RICE; KAMPRATH, 2016; 
FIRMANO, 2017). O potássio em solução está na forma iônica, enquanto que na 
fração trocável o mesmo está retido nas cargas negativas dos colóides orgânicos e 
25 
 
 
minerais do solo (CURI; KÄMPF; MARQUES, 2005; FIRMANO, 2017). 90% do 
potássio disponível nos solos brasileiros está presente em solução e de forma trocável 
(ROSOLEM; VICENTINI; STEINER, 2012; STEINER et al., 2015; FIRMANO, 2017). 
De acordo com estudos brasileiros, o potássio trocável possui alta correlação com a 
produção relativa de culturas como algodão, cana-de-açúcar, feijão, milho e soja, 
sendo considerado o potássio prontamente disponível para as plantas (VAN RAIJ, 
2011; FIRMANO, 2017). O potássio trocável pode ser extraído por acetato de amônio 
a 1mol.L-1, resinas trocadoras ou Mehlich-1 (duplo ácido), sendo os dois últimos 
extratos mais comuns em análises com solos brasileiros (FIRMANO, 2017). O 
potássio na forma não trocável é o potássio ligado de forma eletrostática nas camadas 
adjacentes de tetraedro presentes em micas dioctaedrais (muscovita) e trioctaedrais 
(biotita), assim como em vermiculitas (RAO; SRINIVAS, 2017). O potássio não 
trocável também pode estar ligado nas zonas de cunha de argilominerais 2:1, pelo 
fato do mesmo possuir um menor raio iônico hidratado em relação ao magnésio e 
cálcio, fazendo com que o íon potássio (K+) fique retido com maior força nos poros 
dos argilominerais 2:1 (FIRMANO, 2017; CURI; KÄMPF; MARQUES, 2005). 
Quanto a disponibilidade do potássio não trocável para as plantas, de acordo 
com estudo realizado por Steiner et al. (2015) com 12 solos do estado do Paraná (10 
solos com grau de intemperismo bem elevado), cultivados por 6 anos em cultivos 
sucessivos e adubados com e sem potássio, foi observado diminuição média de 216 
mg kg-1 (0,55 cmolc dm-3) no potássio não trocável entre o primeiro e o sexto ano de 
cultivo para os 12 solos analisados, mostrando que houve liberação e consequente 
consumo do potássio não trocável pelas plantas cultivadas. Em outro estudo, 
Rosolem, Vicentini e Steiner (2012) observaram a contribuição do potássio não 
trocável, no acúmulo de potássio em plantas de Urochloa ruziziensis cultivadas tanto 
em solos sem adubação potássica residual e complementar (contribuição de 78% no 
total acumulado), quanto em solos onde foram realizadas adubações potássicas 
residuais e complementares. Nesses últimos solos, mesmo com adubação residual de 
180 kg ha-1 de K2O (aplicado de forma anual na cultura da soja, antecedente ao 
estudo, por 10 anos) e fornecimento complementar de 300 mg dm-3 de K2O, houve 
contribuição de 11% no acúmulo total proveniente do potássio não trocável do solo. 
 Também em outro estudo sobre a disponibilidade do potássio não trocável 
para as plantas, Vieira et al. (2016) observaram uma maior absorção de potássio por 
plantas de milho (em solos com predominância de argilominerais 2:1), do que a soma 
26 
 
 
das quantidades extraídas de potássio trocável e potássio não trocável, constatando 
que houve absorção de formas não trocáveis de potássio pela planta de milho. Nesse 
mesmo estudo, os milhos cultivados nos solos mais intemperizados (predominância 
de caulinita e óxidos de ferro e alumínio), tiveram boa parte do potássio absorvido, 
proveniente do potássio trocável do solo (explicado pela menor quantidade de 
minerais ricos em potássio). O suprimento do potássio não trocável pelas plantas, 
além das características de mineralogia e grau de intemperismo do solo, possui 
relação considerável com as características de morfologia vegetal e composição dos 
exsudados radiculares (excreção de ácidos orgânicos) pelas plantas (RAO; 
SRINIVAS, 2017; STEINER et al., 2015). Por fim, o potássio estrutural é o potássio 
que está ligado de forma covalente a matriz dos minerais primários do solo, estando 
indisponíveis para as plantas (RAO; SRINIVAS, 2017). 
 
2.4 Influência da matéria orgânica na dinâmica do magnésio e potássio do solo 
 
Dentro dos componentes da matéria orgânica do solo, os ácidos húmicos e 
fúlvicos, possuem um importante papel na capacidade de troca catiônica do solo e 
consequente influênciam na dinâmica do magnésio e potássio do solo. Isso porque os 
ácidos húmicos e fúlvicos, possuem grupos alcóolicos, carboxílicos e fenólicos nas 
suas respectivas estruturas, que por sua vez são compostos que possuem a 
capacidade de liberar prótons em pH baixo e assim gerar cargas negativas. A geração 
de cargas negativasnessas substâncias, faz com que cátions como o magnésio 
(Mg+2) e potássio (K+) fiquem retidos na superfície orgânica dessas substâncias, 
proporcionando menor suscetibilidade a perdas por lixiviação e maior disponibilidade 
desses nutrientes para as plantas. 
A interação entre os cátions e ácidos húmicos e fúlvicos é influenciada pelo 
tipo de cátion, onde os cátions monovalentes (ex: K+) possuem uma ligação mais fraca 
se comparada aos divalentes. Outro aspecto que influencia essa interação é a 
quantidade de grupos carboxílicos presentes nos ácidos húmicos e fúlvicos, onde 
quanto maior a quantidade de grupos carboxílicos, maior a capacidade de retenção 
de cátions (PAVINATO; ROSOLEM, 2008; SILVA, 2008). 
 
 
 
27 
 
 
2.5 Lixiviação de magnésio e potássio no solo 
 
A perda de magnésio por lixiviação pode variar de 9,5 a 70 kg ha-1 (GRANSEE; 
FÜHRS, 2012). Os principais fatores que influenciam a lixiviação do magnésio no solo 
são: raio iônico hidratado, quantidade de água percolada no perfil do solo, teor de 
argila, concentração de íons na solução do solo, solubilidade dos fertilizantes 
utilizados, manejo do solo, pH do solo e teor de matéria orgânica do solo (GRANSEE; 
FÜHRS, 2012; ANDREGUETTO et al., 2014; DECHEN et al., 2015). O magnésio 
possui um raio iônico hidratado elevado de aproximadamente 4.76 Ångström, devido 
a isso o mesmo está fracamente retido na superfície de troca do solo comparado a 
outros cátions apresentando mobilidade no solo e consequentemente maior 
suscetibilidade a perdas por lixiviação (GRZEBISZ, 2011; GRANSEE; FÜHRS, 2012; 
FARHAT et al., 2016). O raio hidratado do Mg explica o fato da contribuição do fluxo 
de massa para disponibilidade de Mg as plantas, tendo esse fenômeno, dependendo 
da espécie vegetal, participação de 70 % do total de magnésio absorvido pela planta 
(GRANSEE; FÜHRS, 2012). 
As regiões tropicais de alto índice pluviométrico possuem maior probabilidade 
de perdas de magnésio por lixiviação (GRANSEE; FÜHRS, 2012; SENBAYRAM et al., 
2015). Segundo estudo apresentado por Grzebisz (2011), a perda de magnésio por 
lixiviação foi de 18 kg ha-1 para um solo de textura média e de 25 kg ha-1 para um solo 
de textura arenosa. 
Andreguetto et al. (2014), avaliaram a lixiviação de cátions em dois tipos de 
solo através de cinco lisímetros volumétricos (Tabela 7), foi possível observar maior 
lixiviação de magnésio nos solos que sofreram maior revolvimento (Tabela 8), onde 
uma possível explicação é o aumento excessivo da taxa de infiltração de água nos 
solos que receberam maior revolvimento, fazendo com que a água percole com maior 
velocidade no perfil do solo e com isso o tempo de contato entre os cátions (como o 
magnésio) e a superfície coloidal é pequeno, ficando o mesmo mais suscetível a 
lixiviação. Outra possível causa da menor lixiviação de magnésio nos solos de menor 
revolvimento, está na menor mineralização da matéria orgânica, fazendo com que o 
magnésio seja complexado pela mesma e assim seja menos lixiviado. 
Senbayram et al. (2015) demonstram que a fonte de fertilizante utilizada é 
determinante na lixiviação dos nutrientes. Fertilizantes de alta solubilidade, como o 
sulfato de magnésio, mostraram maior quantidade de magnésio perdido por lixiviação 
28 
 
 
do que fertilizantes de solubilidade restrita, dolomita e magnesita. A perda de 
magnésio por lixiviação de acordo com Senbayram et al. (2015) na cultura do milho 
variou de 9 a 22 % da quantidade aplicada do fertilizante sulfato de magnésio. 
 
Tabela 7. Lisímetros de acordo com o tipo de solo, uso e manejo. 
Lisímetro Tipo de solo Uso do solo 
Mobilização 
do solo 
PD 
Latossolo Vermelho 
distroférrico 
Cultivo de cereal no verão e 
aveia no inverno 
Pouca 
PC 
Latossolo Vermelho 
distroférrico 
Cultivo de cereal de cobertura 
no inverno e de grãos no verão 
Muita 
LP1 
Cambissolo háplico 
alumínico típico 
Cultivo de cereal no verão e 
pousio no inverno 
Muita 
LP2 
Cambissolo háplico 
alumínico típico 
Cultivo de hortaliça no verão e 
pousio no inverno 
Muita 
LP3 
Cambissolo háplico 
alumínico típico 
Pastagem perene Sem 
PD - lisímetro bacia Potiribu com sistema de semeadura direta; PC - lisímetro bacia do Potiribu com 
sistema de semeadura convencional; LP1 - lisímetro bacia Concórdia Milho; LP2 - lisímetro bacia 
Concórdia rotação de cultura; LP3 - lisímetro bacia Concórdia pastagem. Fonte: Adaptado de 
Andreguetto et al. (2014). 
 
 
Tabela 8. Concentrações de cátions (mg L-1) drenados em diferentes lisímetros 
Lisímetro Na+ NH4
+ K+ Mg2+ Ca2+ 
PD 1,38a 0,22a 2,56a 1,24ab 5,76a 
PC 2,17a 1,01b 5,18 2,17a 9,06b 
LP1 7,96b 1,15b 2,03ab 4,51c 10,55b 
LP2 6,21b 0,35a 1,20bc 5,03c 14,31 
LP3 1,46a 0,23a 0,66c 0,75b 4,85a 
Letras iguais, na coluna, representam que as séries são estatisticamente semelhantes (p ≤ 0,05). 
Fonte: Adaptado de Andreguetto et al. (2014). 
 
 
 
A lixiviação de potássio no solo depende, principalmente, do tamanho dos 
poros do solo, saturação de água por esses poros, quantidade percolada de água no 
perfil, densidade de cargas negativas, capacidade de troca catiônica do solo 
(relacionada a textura e colóides do solo), pH do solo e concentração de potássio na 
solução do solo (ERNANI et al., 2007; NEVES; ERNANI; SIMONETE, 2009). 
Geralmente a concentração de potássio na solução do solo é baixa, sendo a mesma 
abastecida pelas frações trocáveis e não trocável (ERNANI et al., 2007; ROSOLEM et 
al., 2010). 
29 
 
 
O contato íon – raiz do potássio, se dá de maneira geral pelo processo de 
difusão, governado pelo gradiente de concentração iônica no solo (ERNANI et al., 
2007; NEVES; ERNANI; SIMONETE, 2009; GRANSEE; FÜHRS, 2012). A 
movimentação vertical de potássio no solo, que está relacionada com a lixiviação, é 
governada pelo fluxo de massa (ERNANI et al., 2007). ROSOLEM et al. (2010) 
estudaram a lixiviação de K em um de textura média com CTC variando de 4,8 a 
6,2 cmolc kg-1 e outro de textura argilosa com CTC variando de 10,6 a 11,1 cmolc kg-1 
em casa de vegetação. Verificou-se que o solo de textura média apresentou menor 
teor de potássio trocável na camada de 0 a 40 cm do que o solo de textura argilosa 
(Figuras 5, 6, 7 e 8), além de ter apresentado aumento do teor de potássio trocável da 
faixa de profundidade de 20 a 30 cm, se comparado a faixa de 10 a 20 cm para as 
doses de 120 e 180 kg ha-1 de K2O (Figuras 7 e 8). Esses dois fatos são explicados 
pela menor CTC do solo de textura média, resultando em menor quantidade de 
potássio na forma trocável e maior quantidade na solução do solo. Apesar da ausência 
do movimento de potássio no perfil para o solo de textura argilosa em casa de 
vegetação, verifica-se que há um balanço negativo na camada de 0 a 20 cm tanto 
para o solo de textura média quanto para o de textura argilosa previamente ao 
experimento (Figura 9) para as doses de 120 e 180 kg ha-1 de K2O, evidenciando que 
a longo prazo há a possibilidade de se observar lixiviação de potássio em solos de 
textura argilosa. 
Também avaliando a lixiviação de potássio, Ernani et al. (2007) avaliou o 
efeito da aplicação de 150 e 300 mg kg-1 de K em superfície e incorporado (até 15 
cm), na forma de cloreto de potássio, em um Nitossolo Vermelho e Cambissolo 
Húmico Álico (ambos de textura argilosa). Para ambos os solos, foi observado 
movimentação vertical de potássio no perfil (até 15 cm de profundidade) para as doses 
de 150 e 300 mg kg-1 de K aplicados em superfície, sendo explicada pelo aumento na 
concentração de potássio em solução (proveniente do fertilizante), que aumenta a 
percolação de potássio no perfil (avaliado em 10 percolações). Apesar do movimento 
vertical do potássio, o mesmo ainda ficou localizado na camada de maior 
concentração radicular (0 a 20 cm). Essa movimentação vertical do potássio nos dois 
solos de textura argilosa confirmam os dados obtidos no estudo de ROSOLEM et al. 
(2010), mostrandoa tendência de percolação de potássio em solos de textura argilosa 
a longo prazo nas doses avaliadas. 
30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Teor de potássio trocável em solo de textura média e argilosa em diferentes profundidades, 
tratados com 0 kg ha-1 de K2O. *Diferença mínima significativa, P < 0,05. Adaptado de ROSOLEM et 
al. (2010). 
 
 
Figura 6. Teor de potássio trocável em solo de textura média e argilosa em diferentes profundidades, 
tratados com 60 kg ha-1 de K2O. *Diferença mínima significativa, P < 0,05. Adaptado de ROSOLEM et 
al. (2010). 
 
 
31 
 
 
 
Figura 7. Teor de potássio trocável em solo de textura média e argilosa em diferentes profundidades, 
tratados com 120 kg ha-1 de K2O. *Diferença mínima significativa, P < 0,05. Adaptado de ROSOLEM et 
al. (2010). 
 
Figura 8. Teor de potássio trocável em solo de textura média e argilosa em diferentes profundidades, 
tratados com 180 kg ha-1 de K2O. *Diferença mínima significativa, P < 0,05. Adaptado de ROSOLEM et 
al. (2010). 
 
 
 
 
 
32 
 
 
Figura 9. Balanço de potássio em solo de textura média e argilosa, tratados com 0 kg ha-1, 60 kg ha-1, 
120 kg ha-1 e 180 kg ha-1 de K2O. Adaptado de ROSOLEM et al. (2010). 
 
2.6 Absorção de magnésio e potássio pela planta de soja 
 
A absorção de íons (como o magnésio e potássio) pelo sistema radicular das 
plantas, sofre influência direta dos mecanismos que governam o contato íon e raiz 
(Tabela 10 e Figura 10). No caso do magnésio, o fluxo em massa (íon vai de um local 
de maior potencial hídrico para outro de menor potencial e percorre distâncias maiores 
do que a difusão no solo) que possui maior participação no suprimento de magnésio 
pelas plantas (FAQUIN, 2005; GRANSEE; FÜHRS, 2012; JEZEK, 2016). No caso do 
potássio, a difusão (íon se movimenta a pequenas distâncias e é orientado pelo 
gradiente de concentração do solo) tem maior participação na absorção radicular 
(FAQUIN, 2005; GRANSEE; FÜHRS, 2012). 
 
 
Tabela 10. Mecanismos de contato íon e raiz em diferentes nutrientes na cultura do milho. 
 
 Quantidade fornecida por 
Íon 
Absoção* 
(kg ha-1) 
Interceptação 
--------------- 
Fluxo de massa 
(kg ha-1) 
Difusão 
---------- 
N (NO3-) 170 2 168 0 
P (H2PO4-) 35 0,9 1,8 36,3 
K (K+) 175 3,8 35 136 
Ca (Ca2+) 35 66 175 0 
Mg (Mg2+) 40 16 105 0 
S (SO42-) 20 1 19 0 
 continuação... 
33 
 
 
Na (Na+) 16 1,6 18 0 
B (H3BO3) 0,20 0,2 0,70 0 
Cu (Cu2+) 0,16 0,01 0,35 0 
Fe (Fe2+) 1,90 0,22 0,53 0,17 
Mn (Mn2+) 0,23 0,11 0,05 0,08 
Mo (HMO4) 0,01 0,001 0,02 0 
Zn (Zn2+) 0,30 0,11 0,53 0 
 
*Colheita total Parte aérea - 15.680 kg ha-1; Grãos - 9.470 kg ha-1. Fonte: Adaptado de Faquin (2005). 
 
 
 
 
Figura 10. Contribuição dos mecanismos de contato íon e raiz no suprimento de potássio e magnésio 
na cultura do milho. Adaptado de Gransee e Führs (2012). 
 
 
Segundo Faquin (2005), a absorção de íons pelas plantas é regida pela 
espécie vegetal, a seletividade da absorção por transportadores na membrana celular 
e pelo processo de acumulação de íons. A absorção de íons pelo sistema radicular se 
dá de forma passiva ou ativa. A forma passiva é regida por canais e transportadores 
localizados na membrana plasmática (Figura 11), onde o movimento dos íons é a favor 
do gradiente eletroquímico. Já a absorção de forma ativa, acontece contra o gradiente 
eletroquímico, onde há dois tipos: o transporte ativo primário e o transporte ativo 
secundário (Figura 12). O primeiro é realizado por bombas localizadas na membrana 
plasmática e utilizam a energia (hidrólise do ATP pelas ATPases) para carrear os íons 
contra o gradiente eletroquímico. O segundo é realizado por transportadores, também 
localizados na membrana plasmática, que funcionam como co-transportadores pelo 
34 
 
 
fato de transportarem os íons juntamente com prótons (H+), na mesma direção 
(simporte) ou em direções contrárias (antiporte). O transporte através de co-
transportadores é considerado secundário, pelo fato de se ter gasto energia para 
transportar inicialmente os prótons acompanhantes (FAQUIN, 2005; COSTA, 2014). 
 
 
Figura 11. Esquema da difusão simples e difusão facilitada no processo de absorção iônica pela célula 
radicular de uma planta. Adaptado de Costa (2014). 
 
 
 
Figura 12. Esquema de transporte ativo primário e secundário envolvidos na absorção iônica pela 
célula radicular de uma planta. Adaptado de Costa (2014). 
 
 
 
 
A absorção de potássio é regida por transportadores de alta afinidade e 
transportadores de baixa afinidade, localizados nas membranas plasmáticas das 
35 
 
 
células radiculares, onde no primeiro transportador se tem o processo de transporte 
ativo secundário (simporte) e no segundo a difusão facilitada (através de canais). Os 
transportadores de alta afinidade possuem maior atuação quando se tem menor 
concentração íons potássio (K+) na solução do solo, enquanto que os transportadores 
de baixa afinidade quando se tem elevada concentração de íons potássio na solução 
(GRANSEE; FÜHRS, 2012; COSTA, 2014). Já para o magnésio, os estudos 
realizados até o momento têm mostrado que os transportadores de baixa afinidade 
que predominam no processo de absorção do Mg (MAO et al., 2008; GRANSEE; 
FÜHRS, 2012; SENBAYRAM et al., 2015). 
 
 
 
 
2.7 Relação entre a competição por transportadores e a disponibilidade de magnésio 
 
Através do conhecimento acerca da especificidade dos transportadores de 
potássio e magnésio, quando se tem alta concentração de K+ na solução do solo, pela 
baixa especificidade dos transportadores de magnésio, há um maior transporte do íon 
K+ para dentro das células radiculares se comparado ao Mg+2 (Figura 13), 
comprometendo assim a absorção de magnésio pela planta. Quando o cenário é de 
maior concentração do íon Mg+2 em relação ao K+ na solução do solo, o antagonismo 
na absorção de potássio pelas plantas é pouco observado, sendo essa observação 
explicada pela maior atividade dos transportadores de potássio de alta especificidade 
(Figura 13). A maior e menor especificidade dos transportadores pode estar 
relacionada ao raio iônico hidratado, que é maior para o Mg+2 se comparado ao K+, 
fazendo com que haja a necessidade de uma maior energia de desidratação para 
transportar o magnésio através da membrana plasmática (MARSCHNER, 2012; 
SENBAYRAM et al., 2015; JEZEK, 2016). 
36 
 
 
 
Figura 13. Comportamento dos transportadores de Mg+2 e K+ na condição de concentração balanceada 
de Mg+2 e K+ na solução do solo (a), alta concentração de K+ (b) e alta concentração de Mg+2 (c). Setas 
para a direita indicam entrada do íon no interior da célula da raiz, enquanto que as setas para a 
esquerda indicam a saída do íon da célula. Adaptado de Senbayram et al. (2015). 
 
 
Fundação MT (2016/2017) realizou um estudo com a cultura da soja cultivada 
em solo arenoso na safra 2016/2017 em Campo Novo do Parecis - MT, com teores 
de magnésio e potássio trocáveis classificados entre “baixo” e “médio” na faixa de 
profundidade de 0 a 20 cm (de acordo com níveis preconizados por VAN RAIJ, 2011), 
utilizando doses de KCl aplicadas em superfície na semeadura e parceladas. Foi 
observado relação negativa entre o aumento de dose de K2O e os teores foliares de 
magnésio (Figura 14). O teor foliar de magnésio nas plantas de soja, saiu de valores 
próximos a 2,3 g kg-1 até valores próximos de 2,1 g kg-1, estando abaixo de 3 g kg-1, 
que segundo Gitti, Roscoe e Rizzato (2018) é considerado um teor baixo. Sendo 
possível observar plantas com sintoma de deficiência de magnésio no trifólio (Anexo 
1). Já para o potássio, o mesmo aumentou com as doses crescentes de KCl, ficando 
em teores altos (acima de 20,3 g kg-1). A resposta em produtividade da soja a doses 
crescentes de cloreto de potássio, teve um pico na dose de 60 kg ha-1 de K2O com 
relação ao controle, sendo que nas doses acima não se teve resposta positiva (Figura15). A ausência de efeito na produtividade em doses próximas a 120 kg ha-1 de K2O 
tem como possível causa a competição do potássio com o magnésio por 
transportadores envolvidos no processo de absorção, causando o decréscimo do teor 
de magnésio no trifólio. 
37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14. Teor foliar de magnésio, na cultura da soja, de acordo com doses crescentes de K2O; Médias 
com letras iguais não diferem entre si pelo teste de Turkey a 10% de probabilidade. Adaptado de 
Fundação Mt (2016/2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15. Produtividade de soja em função de doses crescentes de K2O; Médias com letras iguais não 
diferem entre si pelo teste de Turkey a 10% de probabilidade. Adaptado de Fundação Mt (2016/2017). 
 
 
Firmano (2017) avaliou o efeito da adubação com cloreto de potássio na 
disponibilidade dos nutrientes de Latossolo Vermelho distroférrico típico argiloso 
(LVdf) cultivado com soja durante 25 safras e adubados com 0, 40, 80, 120, 160 e 
200 kg ha-1 de K2O. Após as 25 safras foram implantados os tratamentos com e sem 
reaplicação de K2O (em superfície) nas doses anteriormente descritas. Segundo 
níveis preconizados por van Raij (2011), o teor de magnésio trocável para a faixa de 
profundidade de 0 a 20 cm foi classificado como alto e o potássio trocável como baixo. 
38 
 
 
Foi constatado o efeito antagônico do potássio no teor de magnésio nos trifólios e na 
parte aérea da soja (Figuras 16 e 17). Esse efeito antagônico foi corroborado pela 
diminuição do teor de Mg na parte aérea de acordo com o aumento do K acumulado 
(Figura 18), sendo os menores valores nos tratamentos em que foram realizadas as 
reaplicações de cloreto de potássio após 7 anos. Apesar da diminuição do teor foliar 
de magnésio, houve aumento na produtividade da soja com o aumento nas doses 
residuais e reaplicadas de cloreto de potássio (Figura 19). Esse fato pode ser 
explicado devido ao potássio no trifólio (Figura 20) ter ido de valores baixos (abaixo 
de 14,4 g kg-1) até altos (acima de 20,3 g kg-1), assim como pelo o magnésio no trifólio 
ter ficado dentro da faixa de suficiência (entre 3,0 e 4,9 g kg-1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16. Teor de Mg no trifólio da soja, em função do residual das doses de KCl e da reaplicação de 
K após 7 anos; (+ K) com reaplicação; (- K) sem reaplicação. Adaptado de Firmano (2017). 
39 
 
 
 
 
Figura 17. Teor de Mg na parte aérea da soja, em função do residual das doses de KCl e da reaplicação 
de K após 7 anos; (+ K) com reaplicação; (- K) sem reaplicação. Adaptado de Firmano (2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 18. Relação do teor de Mg na parte aérea e o K acumulado na parte aérea. Adaptado de Firmano 
(2017). 
 
40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19. Relação da produtividade em função do residual das doses de KCl e da reaplicação de K 
após 7 anos; (+ K) com reaplicação; (- K) sem reaplicação. Adaptado de Firmano (2017). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 20. Teor de K no trifólio da soja, em função do residual das doses de KCl e da reaplicação de 
K após 7 anos; (+ K) com reaplicação; (- K) sem reaplicação. Adaptado de Firmano (2017). 
 
Rosolem et al. (2010) estudaram o efeito de 6 anos com adubações de 60, 
120 e 180 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio como fonte) na absorção de magnésio 
pelas plantas de soja, em um solo de textura média (21 % de argila) e outro de textura 
argilosa (48 % de argila). O solo de textura média continha magnésio e potássio 
41 
 
 
trocáveis abaixo dos níveis críticos, enquanto que no solo de textura argilosa, o 
magnésio e potássio trocáveis estavam com teores acima dos respectivos níveis 
críticos (segundo níveis preconizados por VAN RAIJ, 2011). Foi constatado uma 
diminuição no teor de magnésio na parte aérea de acordo com o aumento das doses 
de K2O no solo de textura média, enquanto que para o solo de textura argilosa não foi 
observada relação entre a dose de K2O e o teor magnésio na parte aérea (Figura 21). 
Uma possível causa é o fato de ao adicionar o íon K+, através da adubação, ocorre 
uma retenção menor na superfície coloidal do solo de textura média, fazendo com que 
a solução do solo tenha maior quantidade de K+, aumentando a competição entre o 
íon K+ e Mg+2 pelos transportadores da membrana plasmática das células radiculares 
e consequentemente diminuindo a absorção de magnésio pela planta de soja. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 21. Teor de magnésio na parte aérea da soja, de acordo com doses crescentes de K2O em solo 
de textura argilosa e média. Adaptado de Rosolem et al. (2010). 
 
2.8 Deficiência de magnésio em planta de soja: sintomas e efeitos 
 
O sintoma visual da deficiência de magnésio na planta de soja (Anexos 1 e 2), 
se dá pela presença de clorose internerval nas folhas mais velhas (CAKMAK, 2013; 
TANOI; KOBAYASHI, 2015; ALMEIDA et al., 2017). Com relação aos efeitos da 
deficiência do magnésio na planta de soja, podemos citar os seguintes: menor 
transporte de fotoassimilados dos órgãos fonte para os drenos, acumulação de 
carboidratos e amido nas folhas velhas da planta, redução da taxa fotossintética, 
redução na transpiração e produção de espécies reativas de oxigênio (NEUHAUS; 
GEILFUS; MÜHLING, 2014; KOBAYASHI; TANOI, 2015; FARHAT et al., 2016). 
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O magnésio está envolvido no transporte de fotoassimilados na planta pelo 
fato do mesmo se associar ao ATP, formando a molécula Mg-ATP, que é necessária 
para o adequado funcionamento da enzima H+-ATPase. A enzima H+-ATPase tem a 
função de criar um gradiente de prótons na membrana plasmática das células do tubo 
crivado, que ativa a enzima co – transportadora de sacarose e H+ e é responsável 
pelo transporte de sacarose na planta. A partir disso, a deficiência de magnésio na 
planta não irá proporcionar que os órgãos dreno recebam quantidades suficientes de 
fotoassimilados, não havendo fornecimento de energia para essas estruturas e como 
consequência há um baixo crescimento e desenvolvimento desses órgãos 
(GERENDÁ; FÜHRS, 2013; GUO et al., 2016). 
Estudo com vidoeiro – branco (Betula pendula), houve uma diminuição na 
relação do peso da matéria seca das raízes com a parte aérea (Figura 22), justamente 
pelo menor transporte de fotoassmilados para as raízes e consequente menor 
produção de matéria seca por esse órgão (CAKMAK, 2013). Em plantas de feijão 
cultivadas em solução nutritiva com baixo suprimento de magnésio, ocorreu um menor 
peso de matéria seca das raízes se comparado ao controle (Figura 23), também 
devido ao efeito do menor transporte de fotoassimilados para as raízes com 
consequente diminuição da relação entre raiz e parte aérea (CAKMAK; KIRKBY, 
2008). Outras culturas como pimenta, trevo e fava também foram observadas 
diminuição na relação entre raiz e parte aérea das plantas deficientes em magnésio 
(CAKMAK; KIRKBY, 2008; NEUHAUS; GEILFUS; MÜHLING, 2014). Porém culturas 
como a batata doce e Arabidopsis thaliana, já não mostraram esse efeito em 
condições de deficiência de magnésio, sendo esse efeito variável de acordo com a 
espécie vegetal (CAKMAK; KIRKBY, 2008). 
O efeito negativo do menor transporte de fotoassimilados para as raízes, 
também pode fazer com que a planta fique mais suscetível ao déficit hídrico, por conta 
da necessidade de energia no processo de elongação radicular e produção de 
mucilagem (SENBAYRAM et al., 2015). O menor transporte de fotoassimilados 
também afeta outros drenos importantes para a planta como os grãos e vagens, sendo 
observado menor quantidade de vagens e peso de grão nas plantas de fava cultivadas 
em solução nutritiva com baixo teor de magnésio (0,015 mM de MgSO4), ao se 
comparar com as plantas cultivadas em solução nutritiva com teor adequado de 
magnésio (0,015 mM de MgSO4). Esses parâmetros afetaram a produtividadedas 
plantas com baixo teor de magnésio em solução, fazendo com que as mesmas 
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obtivessem produtividades menores do que as plantas com teores adequados de 
magnésio na solução (NEUHAUS; GEILFUS; MÜHLING, 2014). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 22. Relação raiz e parte aérea do vidoeiro branco (Betula pendula), de acordo com o 
fornecimento relativo dos nutrientes. Adaptado de Cakmak (2013). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 23. Peso da matéria seca da raiz e parte aérea de plantas de feijão cultivadas em solução 
nutritiva sem e com omissão de magnésio, durante 12 dias. Adaptado de Cakmak e Kirkby (2008). 
 
 
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Pelo fato da baixa translocação de fotoassimilados na planta, há um acúmulo 
de carboidratos e amido nas folhas fonte (folhas maduras) das plantas. Em culturas 
como batata doce, feijão e Arabidopsis thaliana, foram observados acúmulos de 
carboidratos e amigo nas folhas recém maduras, sendo esse efeito juntamente com a 
redução da fixação de CO2 e da relação raiz e parte aérea, os primeiros efeitos 
observados no processo de deficiência de magnésio. O acúmulo de carboidratos e 
amigo nas folhas fonte, faz com que haja menor transporte de CO2 na membrana do 
cloroplasto, fazendo com que haja menor conteúdo de CO2 no sítio de ligação com a 
Rubisco, ocorrendo uma menor fixação de carbono pela planta e consequentemente 
menor taxa fotossintética (SENBAYRAM et al., 2015; TANOI; KOBAYASHI, 2015; 
FARHAT et al., 2016). A redução da taxa fotossintética faz com que haja menor 
aproveitamento da radiação pela planta, ocorrendo a formação de espécies reativas 
de oxigênio na planta, que em excesso causam oxidação da estrutura do cloroplasto 
e membrana plasmática da célula, havendo assim um extravasamento do conteúdo 
celular e a formação da clorose internerval nas folhas (KOBAYASHI; TANOI, 2015). 
A deficiência de magnésio na planta também faz com que haja uma 
diminuição no transporte de elétrons envolvidos no processo de fotoassíntese, 
comprometendo a fixação de CO2 pela Rubisco (GRANSEE; FÜHRS, 2012). Foram 
observados a formação de Malondialdeído (espécie reativa de oxigênio) em plantas 
de milho, poejo (Mentha pulegium), flor-de-cera (Hoya carnosa) e arroz com 
deficiência de magnésio (FARHAT et al., 2016). O aumento na formação de espécies 
reativas de oxigênio em plantas com deficiência de magnésio, foi observado por 
Cakmak e Kirkby (2008) em plantas de feijão com deficiência de magnésio submetidas 
a condição de baixa e alta luminosidade (Anexo A3), onde as plantas de feijão 
mostraram clorose mais pronunciada quando submetidas a alta luminosidade. Esse 
aumento na produção de espécies reativas de oxigênio sob condição de alta 
luminosidade, está associado ao baixo aproveitamento da radiação incidida (devido à 
baixa taxa fotossintética) e consequente formação de espécies reativas de oxigênio 
(CAKMAK; KIRKBY, 2008). 
A formação de espécies de oxigênio reativa e consequente degradação da 
estrutura da clorofila e membrana plasmática da célula, sob condição de deficiência 
de magnésio, também predispõe a planta ao dano por altas temperaturas 
(MENGUTAY et al., 2013). É o que foi observado por Mengutay et al. (2013), em 
estudo com milho e trigo sem e com deficiência de magnésio, cultivados em 
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temperatura amena (25 ºC durante o dia e 28 ºC durante a noite) e alta (35 ºC durante 
o dia e 28 ºC durante a noite), onde as plantas, tanto de milho quanto de trigo com 
deficiência de magnésio sob condição de alta temperatura, apresentaram sintoma por 
estresse térmico (clorose das folhas) de forma mais pronunciada do que as plantas 
com deficiência de magnésio sob condição de temperatura amena (Anexo 4). 
A formação de oxigênio reativo nas plantas, está também relacionada ao fato 
do mesmo estimular o fechamento estomático da planta, fazendo com que a taxa de 
transpiração diminua. Esse mecanismo leva a diminuição na absorção de nutrientes 
que dependem do fluxo de massa para chegarem até as raízes (como o nitrogênio) e 
também do transporte de solutos através do xilema (WHITE, 2012). Além do aspecto 
relacionado a taxa de transpiração, a deficiência de magnésio também influencia a 
eficiência do uso do nitrogênio pela planta, por conta de estar relacionado ao 
crescimento radicular (que irá determinar a capacidade de exploração de nitrogênio 
no solo), o transporte de aminoácidos na planta e a taxa fotossintética (SENBAYRAM 
et al., 2015). 
Segundo revisão realizada por Cakmak e Kirkby (2008), foi observado 
decréscimo no conteúdo de clorofila próximo a 160 nmol g-1 de matéria fresca, em 
plantas de batata doce sem omissão de magnésio, a valores próximos de 90 nmol g-1 
de matéria fresca em plantas com omissão de magnésio, redução de 43,75 % em 
média. Valor próximo ao encontrado por Almeida et al. (2017) com soja, onde foi 
observado redução de 54,1% no teor de clorofila em plantas cultivadas na condição 
de deficiência de magnésio, com relação a plantas sem deficiência de magnésio. Essa 
redução é explicada pelo fato do magnésio ser o átomo central da molécula de 
clorofila, sendo assim componente estrutural e, portanto, primordial para a 
estabilidade da organela na célula (CAKMAK; KIRKBY, 2008; GRANSEE; FÜHRS, 
2012; SENBAYRAM et al., 2015). 
 
2.9 Fontes de magnésio para a fertilização 
 
As fontes de magnésio para fertilização são divididas em fontes 
moderadamente solúveis e solúveis. Dentro das fontes moderadamente solúveis 
temos: calcário dolomítico, dolomita hidratada, óxido de magnésio, silicato de 
magnésio. Para as fontes solúveis tem-se: kieserita, cainita, schoenita, langbeinita, 
cloreto de magnésio, nitrato de magnésio e sal de epsom (MIKKELSEN, 2010). 
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No caso do fertilizantes com solubilidade moderada, uma fonte muito utilizada 
na agricultura brasileira é o calcário dolomítico, que é um carbonato de cálcio e 
magnésio (CaMg(CO3)2) que contém mais de 12 % de MgO, ou seja, de 4 a 6 % de 
Mg. É amplamente utilizado por conta do seu baixo custo e disponibilidade no 
mercado, porém possui uma das menores solubilidades dentro dos fertilizantes 
magnesianos de moderada solubilidade. O aquecimento do calcário dolomítico leva a 
formação de cal virgem que posteriormente é hidratada e dá origem a dolomita 
hidratada (Mg(OH)2). A dolomita hidratada contém de 18 a 20 % de Mg, sendo pouco 
utilizada na agricultura e possui uma capacidade de solubilização mais rápida do que 
o calcário dolomítico. 
O óxido de magnésio (MgO) proveniente da calcinação da magnesita 
(MgCO3), possui em torno de 52 % de Mg, porém apresenta solubilidade baixa. Esta 
fonte é pouco utilizada na agricultura brasileira. Uma fonte com solubilidade moderada 
que tem aumentado a utilização é o silicato de magnésio (MgSiO3), que é proveniente 
de escória básica de siderurgia, onde a sua solubilidade é em torno de 6 vezes maior 
do que o calcário dolomítico, com composição de 9 a 12 % de MgO. Porém é uma 
fonte que tem sido mais direcionada para plantas da família Poaceae, devido a maior 
resposta dessa família quanto ao uso do silício. (MIKKELSEN, 2010; OTTO, 2018; 
VALE, 2019). 
Dentro dos fertilizantes magnesianos solúveis, temos a kieserita que é um 
sulfato de magnésio mono hidratado (contém em média 17 % de Mg), que é pouco 
utilizada na agricultura brasileira, onde a sua aplicação se dá via solo e com 
solubilidade média de 360 g L-1. Outra fonte solúvel via solo é a cainita, que é um 
mineral que contém cloreto de potássio e sulfato de magnésio na sua estrutura, 
composição na faixa de 9 % de Mg, sendo mais direcionada como fonte de potássio 
e ainda pouco utilizada no Brasil. Assim como a cainita, a schoenita (6 % de Mg) é 
outra fonte solúvel via solo que é pouco utilizada no Brasil, sendo um mineral com 
sulfato de magnésio e sulfato de potássio hidratados de solubilidade média 
(330 g L- 1). 
A langbeinita é uma fonte solúvel