Princípios básicos da fertilidade

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CIÊNCIAS DO 
SOLO E 
FERTILIDADE
Raquel Finkler
Princípios básicos 
de fertilidade
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Definir os conceitos básicos de fertilidade.
  Apontar os principais componentes da análise química do solo.
  Reconhecer as principais formas de interpretação de análise química 
do solo.
Introdução
A fertilidade do solo se relaciona à possibilidade de ele sustentar a pro-
dução agrícola e pecuária com resultados otimizados. Para definir se um 
solo é fértil, é importante determinar parâmetros químicos que permitem 
identificar a concentração de substâncias no meio. Isso contribui para que 
os técnicos da área indiquem as medidas corretivas (adição de corretivos 
e fertilizantes) que podem melhorar a fertilidade do solo.
Neste capítulo, você vai estudar os principais conceitos relacionados à 
fertilidade do solo. Além disso, você vai ver como interpretar os resultados 
das análises químicas de determinação da fertilidade.
Conceitos de fertilidade
A fertilidade do solo envolve a disponibilização de nutrientes para o desenvol-
vimento adequado de culturas. Lopes e Guilherme (2007) afi rmam que uma 
boa condição de funcionamento do solo garante a produtividade. Além disso, 
contribui para a preservação de serviços ambientais, como fl uxo e qualidade 
da água, biodiversidade e equilíbrio dos gases atmosféricos.
A fertilidade do solo pode ser conceituada como:
A capacidade do solo de fornecer quantidades suficientes e proporcionadas de 
elementos químicos essenciais (nutrientes) e água necessários para o cresci-
mento ótimo de plantas específicas, conforme o determinado pelos atributos 
químicos, físicos e biológicos do solo (FAIRHURST, 2014, documento on-line).
Guerra (2015) afirma que as condições de fertilidade do solo são estudadas 
há milhares de anos. Lopes e Guilherme (2007) conta que a fertilização de 
solos surgiu no período em que o homem deixou as atividades nômades e 
passou a se estabelecer em áreas definidas. Referências mencionam que em 
2500 a.C. já havia relatos sobre a fertilidade da terra e a sua relação com a 
produtividade em algumas áreas da Mesopotâmia, o que levou a um acréscimo 
na colheita (LOPES; GUILHERME, 2007). Ainda conforme o mesmo autor, o 
historiador Heródoto relatou, cerca de 2.000 anos mais tarde, produtividades 
significativas na mesma região, muito possivelmente devido a sistemas de 
irrigação avançados e solos com alta fertilidade.
A seguir, você pode ver como a fertilidade é classificada (GUERRA, 2015; 
TONHOLI, 2018).
  Fertilidade natural: decorrente do processo de formação do solo. 
Corresponde a um solo nunca lavrado, incluindo o material de origem, 
o ambiente em que está inserido, os organismos e o tempo.
  Fertilidade atual: posterior à ação antrópica, obtida por meio de práticas 
de manejo que visam a fornecer nutrientes e/ou correção para as culturas.
  Fertilidade potencial: pode se manifestar a partir de determinadas 
condições. Ou seja, alguns fatores podem impedir a capacidade real 
da área de liberar nutrientes para as plantas.
  Fertilidade operacional: determinada a partir de estimativas de teores 
de nutrientes no solo por determinados extratores químicos. 
Outro aspecto importante é diferenciar um solo fértil de um solo produtivo. 
Nesse sentido, Ronquim (2010) afirma que solo fértil é aquele que contém 
quantidades suficientes e balanceadas de todos os nutrientes essenciais em 
forma assimilável. Já um solo produtivo, segundo o mesmo autor, é aquele que, 
sendo fértil, localiza-se em uma zona climática capaz de proporcionar umidade, 
nutriente e estrutura para o desenvolvimento de culturas (RONQUIM, 2010).
Além disso, Guerra (2015) afirma que um solo produtivo é um solo fértil, 
entretanto o contrário não é verdade. O autor comenta que um solo produtivo 
Princípios básicos de fertilidade2
(que também é um solo fértil) contém nutrientes na quantidade adequada para 
o desenvolvimento de plantas e está livre de substâncias tóxicas. Por fim, 
a fertilidade solo pode ser proveniente de causas naturais ou da adição de 
nutrientes. Lopes e Guilherme (2007) comentam que mesmo os solos férteis 
podem transformar-se em solos de baixa fertilidade. Isso é consequência, 
segundo os autores, da ação antrópica (manejo inadequado) ou de causas 
naturais, como gênese do solo e intemperismo.
A fertilidade potencial não é exatamente a fertilidade natural ou a atual; ou seja, um 
solo pode ter baixa produtividade ainda que seja fértil.
O Brasil possui uma geografia rica, com solos que têm diferentes níveis de 
fertilidade. Segundo Borsari (2018), os principais tipos de solos encontrados 
no Brasil possuem baixa fertilidade, alta acidez e elevados teores de alumínio. 
Isso os torna limitantes quanto ao desenvolvimento das raízes em profundidade. 
Contudo, eles possuem boas condições para o uso agrícola, pois estão associados 
a uma boa permeabilidade (BORSARI, 2018). O mesmo autor ainda afirma que 
os solos brasileiros apresentam alto potencial agrícola, dadas as suas condições 
físicas e os seus relevos mais suaves. Assim, eles são utilizados principalmente 
para a produção de soja, milho, arroz, cana-de-açúcar, eucaliptos, entre outros. 
Esses solos, contudo, possuem limitações relacionadas à baixa fertilidade e à 
retenção de umidade — especialmente quando têm texturas mais grosseiras e 
se localizam em climas mais secos (BORSARI, 2018).
Análises para a determinação 
da fertilidade do solo
A realização de análises químicas permite identifi car as condições nutricionais 
do solo para a implementação de uma cultura. Assim, Ronquim (2010) comenta 
que a avaliação da fertilidade química do solo permite a determinação de 
quantidades e tipos de fertilizantes e corretivos que devem ser aplicados para 
a manutenção e a recuperação da produtividade.
De acordo com Cardoso, Fernandes e Fernandes (2009), a análise de solos 
é o método que permite conhecer a capacidade de um solo para suprir nu-
3Princípios básicos de fertilidade
trientes para as plantas. Ela é uma forma simples, econômica e eficiente para 
o diagnóstico e para a recomendação da quantidade adequada de corretivos 
e fertilizantes a serem aplicados. Os autores indicam ainda como aspectos 
favoráveis das análises de solo:
  o baixo custo e a rapidez de obtenção de dados;
  o planejamento da compra de corretivos e fertilizantes;
  a racionalização dos gastos com insumos e mão de obra;
  a prevenção de desequilíbrios nutricionais;
  a mitigação de danos ambientais, em especial os relacionados à conta-
minação de água por fertilizantes.
As amostras de solo devem ser enviadas para laboratórios capacitados e 
habilitados para a realização das determinações químicas. Os laboratórios 
devem ter sistemas de qualidade que garantam a confiabilidade das análises. De 
acordo com Prezotti e Guarçoni (2013), os processos e métodos de laboratório 
são realizados com exatidão, sendo que a qualidade pode ser ratificada por 
meio de amostras-padrão e programas de controle.
As análises químicas permitem identificar as necessidades do solo. Portanto, elas 
são fundamentais para a verificação das condições antes do cultivo de uma lavoura. 
Assim, a adesão de um laboratório a programas de qualidade garante que as análises 
realizadas reproduzam as condições em campo. No Brasil, a Rede Oficial de Laboratórios 
de Análise de Solo e de Tecido Vegetal dos Estados do Rio Grande do Sul e de Santa 
Catarina (ROLAS) foi a primeira rede de laboratórios de solo, criada em 1968. Para saber 
mais, acesse o link a seguir.
https://goo.gl/3TjWNV
Para a determinação da fertilidade do solo, indica-se analisar as concen-
trações listadas a seguir (GUERRA, 2015; INSTITUTO DA POTASSA & 
FOSFATO, 1998).
  Macronutrientes primários: referem-se aos nutrientes que as plantas 
utilizam em quantidades relativamente grandes, como fósforo (P), 
nitrogênio (N) e potássio (K).
Princípios básicos de fertilidade4
  Macronutrientessecundários: são utilizados em quantidades menores 
pelas plantas, mas importantes para a fertilidade, como cálcio (Ca), 
enxofre (S) e magnésio (Mg).
  Micronutrientes (ou elementos-traço): da mesma forma que os macro-
nutrientes secundários, suas quantidades são menores, mas as plantas 
eventualmente precisam deles. São eles: boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), 
ferro (Fe), manganês (Mn), molibdênio (Mo) e zinco (Zn).
A seguir, você vai ver os principais métodos e as particularidades da 
determinação dos macronutrientes citados. Você deve notar que o procedi-
mento para a determinação de compostos químicos no solo é composto por 
duas fases: extração e quantificação. Assunção e Silva (2012) comentam 
que a extração é realizada por meio da homogeneização da amostra com 
soluções extratoras. Na sequência, ocorre a decantação ou filtração, em que 
o extrator permite que as formas extraíveis de teor trocável do nutriente 
sejam deslocadas para o sobrenadante. Essa parcela (sobrenadante) é que 
será utilizada para a determinação da concentração do elemento químico 
desejado.
Dependendo da análise realizada, diferentes extratores devem ser utilizados. 
Extratores distintos de um mesmo elemento resultam em dados diferentes e 
pouco comparáveis entre si. Portanto, é importante saber o extrator químico 
ao qual o dado de análise se refere e os teores relativos ao método (ROSSETO; 
SANTIAGO, 2010).
Fósforo
Segundo Raij (1981), o fósforo encontra-se na forma de ânions ortofosfato. 
Segundo o mesmo autor, o fósforo encontra-se combinado em compostos de 
ferro, alumínio e cálcio, bem como na matéria orgânica. Por fi m, os compostos 
inorgânicos de fósforo são condicionados pelo pH e pelos minerais na fração 
de argila. 
No Manual de Métodos de Análises de Solo publicado pela Embrapa (DO-
NAGEMA et al., 2011), consta que o fósforo pode ser solubilizado em extrato 
sulfúrico, o que resulta na sua concentração total, ou pode ser determinado 
o fósforo assimilável (teor utilizado pelas plantas), por meio da formação do 
complexo fósforo-molíbdico, determinado por espectrofotômetro UV/visível 
(colorímetro). Os extratores utilizados para essa análise são: Mehlich 1, Bray 1, 
resina trocadora de ânions e Mehlich 3.
5Princípios básicos de fertilidade
Nitrogênio
O nitrogênio é um macronutriente que pode ser encontrado como cátion, na 
forma de amônio, e como ânion, na forma de nitrato (RAIJ, 1981). Quanto à 
determinação desse elemento, a Embrapa (DONAGEMA et al., 2011) afi rma 
que estão em jogo duas técnicas. São elas: o método Kjeldahl por câmara de 
difusão e o método Kjeldahl por destilação a vapor. O princípio se baseia na 
conversão em sulfato de amônio em meio ácido. Posteriormente, em meio 
alcalino, o sulfato de amônio libera amônia, sendo complexado em solução 
de ácido bórico contendo indicador, e sendo fi nalmente determinado por 
titulometria com ácido.
Potássio
O potássio pode ser encontrado no solo na forma de cátions (RAIJ, 1981). Ele 
não integra compostos orgânicos nas plantas e tem como principal função o 
metabolismo vegetal (INSTITUTO DA POTASSA & FOSFATO, 1998). 
Prezotti e Guarçoni (2013) citam como extratores de potássio o extrator 
Mehlich 1 e a resina de troca iônica. Após a extração, os teores desse elemento 
são determinados via espectrofotômetro de absorção atômica.
Cálcio e magnésio
Da mesma forma que o potássio, o cálcio se apresenta no solo como cátions 
(RAIJ, 1981). Prezotti e Guarçoni (2013) afi rmam que o cálcio (Ca+2) e o 
magnésio (Mg+2) estão relacionados à acidez do solo. Assim, baixos teores 
ocorrem em solos ácidos, enquanto maiores teores desses elementos indicam 
solos de boa fertilidade.
Silva (1999 apud ASSUNÇÃO; SILVA, 2012) afirma que os processos 
utilizados para a quantificação de cálcio e magnésio trocáveis são a titulação 
com o emprego do ácido etilenodiaminotetracético (EDTA 0,025 mol.L–1) e a 
posterior determinação com espectrofotometria de absorção atômica.
Enxofre
O enxofre é um elemento que pode ser facilmente alterado por meio do ma-
nejo do solo ou com a precipitação pluviométrica. Seu maior teor ocorre nas 
camadas inferiores do solo (PREZOTTI; GUARÇONI, 2013).
Princípios básicos de fertilidade6
Teixeira et al. (2017) comentam que a dinâmica do enxofre no solo envolve 
uma série de reações de oxirredução, mineralização, imobilização e adsorção 
de sulfato nos coloides. Assim, a complexidade dessas reações dificulta a 
avaliação da disponibilidade de enxofre. Os autores mencionados afirmam 
que o método de determinação do elemento se inicia com o tratamento da 
amostra com ácido e envolve também a precipitação com cloreto de bário 
(BaCl2), a calcinação do composto resultante e a determinação gravimétrica 
do precipitado.
Além desses nutrientes, é importante salientar a relevância da matéria 
orgânica e do pH para a fertilidade dos solos. No caso da matéria orgânica, sua 
presença mantém o meio em equilíbrio, podendo contribuir para o aumento da 
fertilidade, uma vez que favorece a absorção de nutrientes e água pela planta. 
Já o pH pode interferir na disponibilidade de nutrientes no solo. A seguir, você 
vai ver métodos para a determinação desses dois parâmetros.
Matéria orgânica
Segundo Cunha, Mendes e Giongo (2015), a maior parte da matéria orgânica 
provém dos organismos vegetais em decomposição. A matéria orgânica é 
considerada um dos indicadores de qualidade do solo, pois exerce efeitos sobre: 
retenção de água no solo, formação de agregados, densidade, pH, capacidade 
tampão, capacidades de troca catiônica (CTC), mineralização, sorção de metais 
pesados, pesticidas e agroquímicos, infi ltração, aeração e atividade microbiana.
A determinação do teor de matéria orgânica pode ocorrer por meio de 
métodos diretos e indiretos. O método de determinação direta refere-se à 
calcinação da matéria orgânica a 500ºC. Já o método indireto se baseia na 
oxidação da matéria por via úmida com dicromato de potássio em meio ácido 
e posterior titulação com solução de sulfato ferroso amoniacal. Esse método é 
conhecido como Walkley-Black. O resultado é expresso na forma de carbono 
orgânico (DONAGEMA et al., 2011).
Para determinar o teor de concentração de matéria orgânica no solo, você deve mul-
tiplicar o resultado obtido na determinação de carbono orgânico pelo fator de 1,724, 
que se refere à composição média do húmus no solo, 58% (PREZOTTI; GUARÇONI, 2013).
7Princípios básicos de fertilidade
pH
De acordo com o Instituto da Potassa & Fosfato (1998), o pH do solo mede 
a atividade de íons de hidrogênio, expressos em termos logarítmicos. Isso 
signifi ca que uma unidade de mudança de pH do solo representa alteração 
de dez vezes do grau de acidez ou de alcalinidade do solo. Prochnow (2014) 
comenta que o pH indica o nível de acidez que uma planta encontra ao crescer 
em um solo. Quando utilizado isoladamente, não é um bom indicador da 
necessidade de calagem.
O método para a determinação de pH é o potenciométrico. A amostra pode 
ser diluída em água ou cloreto de cálcio. É importante você perceber também 
que o pH influencia a disponibilidade de nutrientes. Observe a Figura 1.
Figura 1. O pH e a disponibilidade de nutrientes no solo.
Fonte: Instituto da Potassa & Fosfato (1998, documento on-line).
Princípios básicos de fertilidade8
Interpretação de dados
Os resultados obtidos nas determinações químicas devem ser interpretados 
com relação a valores críticos estabelecidos na literatura. A interpretação de 
resultados busca verifi car o grau de sufi ciência de nutrientes e quantifi car con-
dições adversas às plantas — acidez, salinidade, toxicidade, teor de nutrientes, 
entre outros (ARRUDA; MOREIRA; PEREIRA, 2014).
De acordo com Cardoso, Fernandes e Fernandes (2009), as tabelas com 
as classes de interpretação de dados podem variar em função dos métodos 
de extração utilizados pelo laboratório prestador de serviços. Dessa forma, 
têm-se os níveis de fertilidade e, a partir desses dados, é possível definir as 
quantidadesde corretivos e fertilizantes.
Segundo a Coelho et al. (2008), para que os resultados das análises de 
solo e a sua interpretação sejam fidedignos, são necessárias correlações 
entre os valores obtidos por um método de extração e a resposta de culturas 
à adubação ou à calagem em condições de campo. Dessa forma, são desen-
volvidos estudos na fase de correlação e na fase de calibração de métodos 
de análise de solo. 
Na correlação, são avaliados diferentes tipos de extratores. São seleciona-
dos os que mais se aproximam do método padrão, que é a quantidade de um 
dado nutriente absorvida e acumulada pelas plantas (COELHO et al., 2008). 
Já na calibração são definidos os níveis críticos e as doses dos nutrientes a 
serem aplicados. Conforme Sobral et al (2015), nos resultados de análises de 
solos é utilizado o Sistema Internacional de Unidades, como você pode ver 
no Quadro 1.
Determinação Anterior Atual Fator
pH Adimensional -- --
M. O. % g dm-3 x 10
P.S.K Micros ppm mg dm-3 igual
K mg dm-3 cmolcdm
-3 /391
Ca. Mg. K. Al meq (100 cm-3) mmolcdm
-3 x 10
Quadro 1. Unidades para a expressão dos resultados de análises de solo
(Continua)
9Princípios básicos de fertilidade
Para a análise dos macronutrientes, é importante determinar o tipo de 
extrator, visto que ele deve simular como as raízes da planta reagiriam. O 
resultado dessas análises permite avaliar a necessidade de calagem e adubação 
do solo. Observe o Quadro 2. Nele, você pode ver um exemplo de classes de 
interpretação para fósforo em função da cultura e do fósforo remanescente. 
Essa análise foi realizada pelo método Mehlich 1.
Cultura
P 
remanescente Baixo Médio Alto
mg/L mg/dm3
Perene < 20 < 5 5 – 10 > 10
20 – 40 < 10 10 – 20 > 20
> 40 < 20 20 –30 > 30
Anual < 20 < 20 20 – 40 > 40
20 – 40 < 40 40 – 60 > 60
> 40 < 60 60 – 80 > 80
Hortaliça < 20 < 30 30 – 60 > 60
20 – 40 < 60 60 – 100 > 100
> 40 < 100 100 – 150 > 150
Quadro 2. Calssificação de fósforo em função da cultura de plantio
Fonte:Sobral (2015, documento on-line).
Determinação Anterior Atual Fator
Ca. Mg. K. Al meq (100 cm-3) cmolcdm
-3 igual
CTC: H + Al meq (100 cm-3) cmolcdm
-3 igual
V % % --
Quadro 1. Unidades para a expressão dos resultados de análises de solo
(Continuação)
Princípios básicos de fertilidade10
No Quadro 2, você pode observar que cada cultura apresenta um teor 
de P. Esse é o teor “disponível” para as culturas. As faixas de teor são utili-
zadas como referência para indicar a disponibilidade do nutriente e auxiliar 
nos cálculos que indicam quanto fertilizante deve ser aplicado ao solo para a 
máxima eficiência das culturas (PREZOTTI; GUARÇONI, 2013).
Na análise química de micronutrientes em solos, o tipo de extrator utilizado 
também é fundamental para a interpretação dos dados de disponibilidade 
de micronutrientes. Contudo, segundo Prezotti e Guarçoni (2013), a análise 
de micronutrientes apresenta limitações que dificultam a avaliação da sua 
disponibilidade no solo. As principais limitações são: baixos teores extraídos, 
teor de argila presente no solo e teor de matéria orgânica no solo.
Ainda é possível realizar a classificação química por meio da análise 
de pH. No Quadro 3, você pode ver a classificação química, bem como a 
classificação agronômica do pH no solo. Você deve notar que o pH varia ao 
longo do tempo, alterando seu valor conforme o manejo do solo, os cultivos 
sucessivos e as adubações.
Fonte: Adaptado de Prezotti e Guarçoni (2013, documento on-line).
Classificação química
Acidez 
muito 
elevada
Acidez 
elevada
Acidez 
média
Acidez 
fraca Neutra
Alcali-
nidade 
fraca
Alcali-
nidade 
elevada
< 4,5 4,5 – 5,0 5,1 – 6,0 6,1 – 6,9 7,0 7,1 – 7,8 > 7,8
Classificação agronômica
Muito 
baixo Baixo Bom Alto
Muito 
alto
< 4,5 4,5 – 5,4 5,5 – 6,0 6,1 – 7,0 > 7,0
Quadro 3. Classificação química e agronômica de pH
Por fim, Prezotti e Guarçoni (2013) afirmam que o teor de matéria orgânica 
do solo é um indicativo do seu potencial produtivo. Afinal, solos com altos 
teores apresentam maior capacidade de fornecimento de nutrientes às plantas.
11Princípios básicos de fertilidade
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Leitura recomendada
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Disponível em: <http://www.sbcs-nrs.org.br/index.php?secao=rolas>. Acesso em: 
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