A Química e a Agricultura

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A Química e a Agricultura. 
 
• Uma lavoura é como um laboratório de Química em franca produção. 
 
• Afinal, os vegetais são constituídos de substâncias formadas por átomos de vários 
elementos químicos retirados do solo . 
 
• Os átomos desses elementos são indispensáveis para o crescimento e o 
desenvolvimento dos vegetais. 
 
• Existem dezessete elementos químicos cujos átomos são considerados 
essenciais para o crescimento dos vegetais. 
 
• C, H, O, Ca, N, P, K, Mg, S, Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl e Co. 
 
• As condições ideais do solo para uma boa produção agrícola dependem do tipo de 
cultura que se pretende fazer. De modo geral, o solo deve ter: 
quantidade de água (umidade) adequada – solos muito secos ou muito úmidos 
dificultam a cultura; 
componentes orgânicos (húmus) - formados pela decomposição de restos de vegetais 
e animais; 
componentes inorgânicos (minerais) formados – formados pela decomposição de 
rochas e restos vegetais e animais. 
 
• As plantas retiram do solo os nutrientes de que precisam para sobreviver. Depois , 
quando morrem, se decompõem e devolvem ao solo esses nutrientes. Numa 
plantação pela interferência do homem,esse ciclo se rompe. 
 
• Com o passar do tempo, o solo perde nutrientes e empobrece. O agricultor costuma 
dizer que o solo fica “cansado”. 
 
• Quando determinado tipo de solo é pobre em componentes inorgânicos, faz-se 
necessário o fornecimento deles sob a forma de fertilizantes ou adubos (misturas 
de substâncias que fornecem ao solo os nutrientes minerais em falta). 
 
• Análises químicas feitas em laboratório podem dar informações precisas sobre a 
composição e as eventuais deficiências do solo, permitindo que o agricultor aplique 
adubação eficiente. 
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A análise de solos determina as quantidades de nutrientes e a alcalinidade ou acidez do 
solo. Essas propriedades influenciam as transformações químicas que disponibilizam, e 
formas assimiláveis os nutrientes para os vegetais. 
 
A partir dos resultados das análises de solo é que será calculada a quantidade de 
adubo necessária para cada lavoura. Os adubos serão indicados para suprir deficiências 
especificas de nutrientes. 
 
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• Macronutrientes - consumido pelo vegetal em larga escala 
 
Nitrogênio (N) – é o mais importante dos nutrientes das plantas é um dos componentes 
das proteínas.Essencial para utilização do carboidrato, estimula o crescimento e o 
desenvolvimento das raízes. 
 
Fósforo (P) – importante na formação das raízes, flores e frutos. 
 
Potássio (K) – estimulante de diversas enzimas fundamentais nos vegetais. Auxilia na 
capitação de água pelas células das raízes. Essencial na fotossíntese, aumenta a 
resistência da planta as pragas e doenças. 
 
Cálcio (Ca) – base da nutrição vegetal, fortalece as raízes e as paredes das células. 
Mantém o equilíbrio químico. 
 
Magnésio (Mg) – constituinte da clorofila. 
 
Enxofre (S) – essencial para o crescimento das plantas, desempenha papel específico no 
seu metabolismo. 
 
• Micronutrientes - consumidos em pequenas quantidades. 
 
Boro (B) – ativa enzimas responsáveis pelo transporte de açúcares e pela síntese de 
ácidos nucléicos e hormônios vegetais, permitindo a divisão das células e o 
desenvolvimento das plantas.Sua deficiência causa má formação dos grãos. 
 
Cloro (Cl) – existente na clorofila, é de vital importância para o desenvolvimento das 
plantas. 
 
Cobre (Cu) – existente em várias enzimas importantes para a fotossíntese e para o 
metabolismo das proteínas e carboidratos. 
 
Ferro (Fe) – um dos constituintes das proteínas ferredoxina, participa da fixação do 
nitrogênio, é importante na formação da clorofila. 
 
Manganês (Mn) – ativa enzimas importantes na fotossíntese, no metabolismo e na 
assimilação do nitrogênio. Acelera a germinação. 
 
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Molibdênio (Mo) – presente em enzimas , é essencial para a assimilação e a fixação do 
nitrogênio. 
 
Zinco (Zn) – presente em diversas enzimas, promove a formação de hormônios e do 
amido, possibilita a produção e maturação das sementes. 
 
Cobalto (Co) – essencial na fixação do nitrogênio e dos constituintes da vitamina B12. 
 
• Os adubos são classificados em função do (s) elemento (s) químico(s) de sua 
composição que é (são) necessário (s) ao solo. 
 
• O tipo de adubo mais comum é conhecido por NPK e possuem em sua 
composição os macronutrientes nitrogênio, fósforo e potássio. 
 
• Eles recebem atenção especial na nutrição vegetal, pois suas deficiências causam 
sérios problemas na produtividade agrícola. 
 
• A composição dos adubos NPK é expressa por três números que representam as 
porcentagens em massa de átomos de cada um dos constituintes principais. 
 
• Assim, um adubo NPK 20-10-10 contém, em massa, 20% de nitrogênio, 10% de 
fósforo e 10% de potássio. 
 
• Qual o melhor tipo de adubo? 
 
Adubos orgânicos 
 
• Adubos orgânicos são aqueles formados por matéria de origem animal ou vegetal, 
decomposta ou em estado de decomposição, como, por exemplo, estercos, farinhas 
e bagaços. 
 
• Eles são ricos em alguns macronutrientes e incorporam em doses mínimas , 
micronutrientes. Além disso, aumentam a flora e a microfauna, essenciais na 
formação do húmus do solo. 
 
 
 
 
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 Adubos inorgânicos 
 
• Adubos inorgânicos são os obtidos a partir da extração mineral ou refino de 
petróleo. 
 
• É o caso dos fosfatos, cloretos, carbonatos, sulfatos e salitre-do-chile. 
 
• Essas substâncias produzem um efeito rápido, disponibilizando os nutrientes na 
forma iônica, que podem ser facilmente absorvidos pelas raízes das plantas. 
 
• O uso excessivo desse tipo de adubação pode mudar a composição química do 
solo, tornando-o menos produtivo em longo prazo e provocando danos ao 
ecossistema. 
 
 Ambientalistas 
 
• Os ambientalistas defendem a adubação orgânica (restos de vegetais,fezes de 
animais). Eles argumentam que os adubos orgânicos não trazem riscos ao 
ambiente e possibilitam o desenvolvimento de alimentos saudáveis. 
 
Defensores dos adubos químicos. 
 
• Quem defende o adubo químico contra-argumenta que a adubação orgânica só é 
viável para pequenas lavouras e que ela não é isenta de riscos, sobretudo porque 
utiliza fezes de animais que podem estar contaminadas por agentes infecciosos. 
 
 Alternativa 
 
• Como alternativa, pode-se usar a técnica de compostagem de cascas de legumes 
ou restos vegetais, que é preparada cobrindo-se esses resíduos com uma fina 
camada de terra. Após certo tempo, o material transforma-se num rico adubo 
orgânico livre da contaminação. 
 
• Outra maneira bastante inteligente de compensarmos os efeitos negativos de cada 
método de adubação é adotar uma combinação equilibrada de todos eles. 
 
 
 
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 Correção da acidez 
 
• Além do uso de fertilizantes que repõem os nutrientes minerais, é necessário à 
correção da acidez do solo com o uso de calcário (CaCO3).A adição de calcário é 
denominada calagem. 
 
• Suponha que o agricultor vá fazer calagem (aumento do pH do solo por adição 
de cal virgem – CaO). 
 
O pH informa a acidez ou basicidade de uma solução. 
 
 
O termo pH (potencial hidrogeniônico) foi introduzido, em 1909, pelo bioquímico 
dinamarquês Soren Peter Lauritiz Soresen (1868-1939). 
 
 
A escala de pH normalmente apresenta valores que variam de zero a 14. A escala 
a seguir apresenta a natureza e o pH de algumas soluções e da água pura, a 250C. ). 
 
 
• De maneira simplificada, a diminuição da acidez se dá pela interação da cal (CaO) 
com água presente no solo, gerando hidróxido de cálcio (Ca (OH)2), que reage com 
os íons H1+ (dos ácidos), ocorrendo, então, a formação de água e deixando íons 
Ca2+ no solo. 
 
• Considere a equação: CaO + H2O → Ca(OH)2 
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• O gráfico mostra o crescimento da população humana nos últimos 2000 anos. 
 
• A partir da Revolução Industrial (séc. XIX), teve início um aumento vertiginoso do 
número de indivíduos.Vários fatores influenciaram e continuam influenciando esse 
crescimento. 
 
Entre eles, podemos destacar o aumento de produção e a melhoria na qualidade 
dos alimentos. 
 
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• O aumento na produção, bem como a melhor qualidade dos alimentos, depende 
fundamentalmente da evolução dos processos agropecuários que, por sua vez, 
estão na dependência de uma grande variedade de produtos químicos. 
 
• Estes são utilizados para melhorar a qualidade do solo e combater as pragas 
(ervas daninhas, insetos, fungos, nematóides) que infestam as lavouras e provocam 
diminuição na produção de alimentos. 
 
• A responsabilidade da aplicação do conhecimento químico adquirido ao longo 
de décadas esta na mão do homemCombater pragas de lavouras e insetos ou 
animais transmissores de doenças sempre foi um grande desafio para a 
humanidade. 
 
• A Química entrou nessa luta produzindo substâncias conhecidas como defensivos 
agrícolas ou agrotóxicos. 
 
Defensivos agrícolas ou agrotóxicos. 
 
• Agrotóxicos ou defensivos agrícolas são produtos químicos naturais ou 
sintéticos (herbicidas, inseticidas, fungicidas, biocidas) utilizados no combate às 
pragas da lavoura. 
 
• Há mais de 3000 anos, romanos, gregos e chineses já utilizavam enxofre para 
combater doenças e conheciam a natureza tóxica do arsênico de outras 
substâncias utilizadas contra insetos. 
 
• Após a Primeira Grande Guerra Mundial, surge a primeira geração de defensivos 
contra parasitas de plantas: substâncias inorgânicas compostas de flúor, arsênico, 
mercúrio, selênio, chumbo, boro, cobre e zinco. 
 
• Em 1948, o químico suíço Paul Müller (1899-1965) recebeu o Prêmio Nobel de 
Medicina pela descoberta de propriedades inseticidas da substância 
diclorodifeniltricloroetano – C14H9Cl5 – DDT. 
 
• O pesticida organoclorado (DDT) foi largamente empregado no combate a insetos 
transmissores de tifo,malária e peste bubônica, doenças fatias que haviam 
proliferado assustadoramente após a Segunda Grande Guerra Mundial. 
 
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• Sua utilização deu origem à segunda geração de agrotóxicos. 
 
• Ao final da Segunda Grande Guerra, grandes quantidades de agrotóxicos 
passaram a ser utilizadas na agricultura como herbicidas (destinadas a destruir ou 
impedir o crescimento de erva daninhas na lavoura – elas agem de forma a interferir 
no processo da fotossíntese, levando-as a morte). 
 
• Devido à grande aceitação pelo mercado mundial, as industrias investiram na 
fabricação de produtos químicos contendo essas substâncias, desenvolvendo 
vários tipos de herbicidas, inseticidas, fungicidas, etc. 
 
 
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Observação: além do DDT e do BHC citados no texto existem muitos outros inseticidas 
organoclorados, sabe-se que esse tipo de praguicida pode provocar lesões no fígado e 
nos rins, mutação gênica e câncer. 
 
Todos os praguicidas são substâncias tóxicas, podendo sua utilização oferecer ou não 
perigo para o ser humano. 
 
A segurança que se pode ter em seu uso está diretamente relacionada com a 
toxicidade do composto, o grau de contaminação e o tempo em que se fica exposto a ele 
durante a aplicação. 
 
 Por Lei, todos os agrotóxicos devem ser rotulados com uma faixa colorida , indicando a 
sua classificação toxicologia 
 
Classe. Toxidade. Coloração da faixa. 
I Extremamente tóxico Vermelha 
II Altamente tóxicos Amarela 
III Medianamente tóxicos Azul. 
IV Pouco tóxicos. Verde. 
 
• Os agrotóxicos pertencem a quatro classes principais: 
compostos inorgânicos – apresentam arsênio, chumbo e mercúrio na composição; 
compostos organoclorados – inseticidas como DDT, BHC, aldrin, lindane, chlordane e 
endrin.São os que mais persistem no meio ambiente, podem permanecer no solo por 
mais de três decênios após a aplicação,são amplamente utilizados causando danos 
irreversíveis ao meio (o BHC cujo uso foi proibido por lei em 1983, continua sendo 
livremente vendido).Por diversas vezes, produtos brasileiros destinados à exportação 
foram rejeitados por outros países em razão do excesso de organoclorados que 
continham. 
compostos organofosforados – inseticidas, fungicidas e herbicidas, como parathion, 
malathion e mevimphos; 
carbamatos – inseticidas, fungicidas e herbicidas, como carbaryl. 
É inegável que o uso de agrotóxicos possibilita aumento da produção agrícola , porém 
esses acabam contaminando o solo, a água, os próprios produtos agrícolas e, como 
conseqüência, todos os seres vivos, inclusive o humano Outro problema que advém da 
utilização dos agrotóxicos é que certas pragas acabam por adquirir resistência a eles, fato 
que passa a exigir a aplicação de doses cada vez maiores. 
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Diversas alternativas para o controle de insetos na lavoura têm sido desenvolvidas, 
como: uso de predadores naturais (controle biológico das pragas);esterilização por 
radiação nuclear; rodízio de culturas; desenvolvimento de novas espécies (engenharia 
genética) e controle químico com uso de feromônios. 
Feromônios são substâncias secretadas pelos seres vivos que permitem a 
comunicação com outros indivíduos da mesma espécie. É por meio da secreção dessas 
substâncias, por exemplo, que as formigas marcam as suas trilhas; as abelhas avisam 
outros membros da colônia que um inimigo esta se aproximando; muitos insetos localizam 
os seus parceiros sexuais na ocasião do acasalamento ou avisam outros indivíduos para 
atacar ou se reunir em torno de algum alimento. 
Os químicos têm desenvolvido técnicas de identificação e isolamento dessas 
substâncias, que podem ser utilizadas para confundir os machos, que não encontram as 
fêmeas,ou em armadilhas que aprisionam milhares de insetos. 
Veja algumas sugestões para reduzir os resíduos de agrotóxicos.dos alimentos 
convencionais: 
o Procure comprar preferencialmente frutas e verduras da época, já que para serem 
produzidos fora do tempo eles recebem uma elevada carga de agrotóxicos. 
o Retire as folhas externas das verduras, pois geralmente concentram mais 
agrotóxicos. 
o Procure descascar as frutas, uma vez que muitos resíduos dos agrotóxicos 
concentram-se nas cascas. 
o Evite legumes e frutas brilhantes: muitos desses são encerados para aumentar a 
conservação e a aparência, como tomates, pimentões, maçãs e pêras. 
o Prefira alimentos de tamanho normal, pois os que possuem tamanhos maiores, em 
geral, foram produzidos com adubação excessiva e uso de reguladores. A boa 
aparência, muitas vezes, esconde uma grande quantidade de veneno. 
o Evite alimentos oriundos de regiões muito distantes, visto que para sua durabilidade 
eles recebem grandes doses de conservantes. 
 
 
 
Bibliografia: Química orgânica – Tito & Canto 
 Química geral – Tito & Canto 
 Sistema positivo de ensino. 
 Sistema Anglo de ensino. 
 Química e sociedade. 
 
“Descobrir um novo perfume, uma poesia, uma paisagem tempera a vida” 
(Sonia Hirsch – escritora) 
Lave as verduras, legumes e frutas 
e mergulhe-os em solução de água 
SMBiajoni 
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E.E.”Dr.Alcides Mosconi” – Química – Texto : A Química e a agricultura. – SMBiajoni. – 
Série: 30----------- 
Nome:------------------------------------------------------ N0:------------ Nome:-------------------------------
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1 – Suponha que um agricultor esteja interessado em fazer uma plantação de girassóis. 
Procurando informação, leu a seguinte reportagem: 
Solo ácido não favorece plantio. 
 Alguns cuidados devem ser tomados por que decide iniciar o cultivo do girassol.A 
oleaginosa deve ser plantada em solos descompactados, com pH acima de 5,2 (que 
indica menor acidez da terra). Conforme as recomendações da Embrapa, o agricultor 
deve colocar, por hectare, 40 kg a 60 kg de nitrogênio, 40kg a 80 kg de potássio e 40kg a 
80 kg de fósforo.O pH do solo, na região do agricultor,é de 4,8. dessa forma, o agricultor 
deverá fazer a “calagem”. (Folha de São Paulo, 25/09/1996) 
o Suponha que o agricultor vá fazer calagem (aumento do pH do solo por adição de 
cal virgem – CaO). De maneira simplificada, a diminuição da acidez se dá pela 
interação da cal (CaO) com água presente no solo, gerando hidróxido de cálcio (Ca 
(OH)2), que reage com os íons H1+ (dos ácidos), ocorrendo, então, a formação de 
água e deixando íons Ca2+ no solo. Considere as seguintes equações: 
I – CaO + 2 H2O → Ca(OH)3 
II – CaO + H2O → Ca(OH)2 
III – Ca(OH)2 + 2 H1+ → Ca2+ + 2 H2O 
IV – Ca(OH)2 + H1+ → CaO + H2O 
 
2 - Existem dezessete elementos químicos cujos átomos são considerados essenciais 
para o crescimento dos vegetais. 
o Com o auxilio a Tabela Periódica relacione símbolo, nome e família a qual 
pertencem esses elementos. 
o Classifique-os em metal, não-metal,semi-metal e gás nobre 
Elemento Símbolo Família Classificação 
1. carbono ( ) P ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
2. hidrogênio ( ) Co ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
• O processo de calagem descrito acima pode ser 
representado pelas equações: 
 A) I e II B) I e IV C) II e III D) II e IV E) III e IV 
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3. oxigênio ( ) Cl ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
4. cálcio ( ) Zn ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
5. nitrogênio ( ) Cu ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
6. potássio ( ) Mo ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
7. magnésio ( ) B ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
8. enxofre ( ) Mn ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
9. ferro ( ) Fe ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
10. manga
nês 
( ) S ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
11. boro ( ) Mg ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
12. molibdê
nio 
( ) K ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
13. cobre ( ) N ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
14. zinco ( ) Ca ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
15. cloro ( ) O ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
16. cobalto ( ) H ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
17. fósforo ( ) C ------------------------------------------- ---------------------
------------------------- 
 
3 - Existem dezessete elementos químicos cujos átomos são considerados essenciais 
para o crescimento dos vegetais. 
o Classifique-os em micronutrientes e macronutrientes, cite uma função de cada um 
no desenvolvimento da planta. 
Elemento Classificação Função no desenvolvimento da planta. 
carbono ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
hidrogênio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
 14 
-------------------------------------- 
oxigênio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
cálcio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
nitrogênio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
potássio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------- 
magnésio ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
enxofre ----------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
ferro ----------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
manganês ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------- 
boro ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------- 
molibdênio ----------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
cobre ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
zinco ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
cloro ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
cobalto ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
fósforo ------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------- 
 
4 – De acordo com o texto, enumere os pontos positivos e negativos da adubação 
orgânica e da adubação inorgânica. 
Adubação orgânica Adubação inorgânica 
Pontos positivos. Pontos negativos. Pontos positivos. Pontos negativos 
 
 
 
 
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5 – Comumente ouvimos dizer:”Os adubos orgânicos são mais eficientes e melhores por 
não possuírem química, diferentemente dos fertilizantes inorgânicos..”Qual é o erro 
conceitual presente nessa frase? 
 
 
 
 
 
 
 
6 – Por que os agrotóxicos foram utilizados nas guerras? 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 – Que problemas de saúde o DDT pode causar? 
 
 
 
 
 
 
 
8 – Quais as alternativas para evitar o uso de agrotóxicos? 
 
 
 
 
 
 
 
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9– Analise a informação e comente-a:”A adubação é uma importante tarefa do 
agricultor, pois é ela que garante a qualidade da colheita. Nesse caso, qualquer adubo 
serve, pois vai fornecer nutrientes aos vegetais.” 
 
 
 
 
 
 
 
10 – Como o agricultor pode determinar a quantidade de adubo inorgânico que deve 
adicionar ao solo.