Acidez do solo e calagem

Prof. Dr. Gustavo BrunettoDS-UFSM

brunetto.gustavo@gmail.com

Aula 2: Parte 1 - Acidez do Solo

Acidez do solo

. Significado da acidez do solo

- Tipos de acidez potencial e estimativa

. Usos da estimativa da acidez do solo

- Efeito direto e indireto

. Tipos de acidez do solo

- Acidez ativa e potencial

a)Acidez trocável

b)Acidez não-trocável

- Acidez ativa determinada pelo pH em água

- Acidez potencial estimada pelo método SMP

Al3+

Acidez do solo: caracteriza-se pelo seu valor de pH e seu caráterácido aumenta à medida que o pH do solodiminui.

CO2 + H2O

Rocha pH 7,0

HCO3- + H+

Percolação de bases(Ca2+, Mg2+, K+, etc...)

Rocha pH 4,0( H+ e Al3+)

AdubosDecomposição de resíduosLiberação de H+ pelas raízes

H+

Al3+ + 3H2O

Al(OH)3 + 3H+

Ácido: Substância capaz de liberar H+

Acidez: Capacidade de uma substância liberar H+

Solução ácida: Solução com pH menor que 7

pH= -log(H+) ou log 1/(H+)

Quanto menor o valor de pH, maior a atividade de

íons H+ e maior é o caráter ácido da substância

o

oo

Alcalinidade

Neutralidade

Acidez

pH

9,0

8,0

7,0

5,0

4,0

Forte

Média

Fraca

Fraca

Moderada6,0

Média

Forte

Muito forte

Figura 1. Faixas de acidez e alcalinidade encontradas na maioria dossolos agrícolas. Fonte: Lopes, 1989.

o

OH2

Fe

OH

Fe

OH2

óxido

+ H+ - H+

1. SIGNIFICADO DA ACIDEZ DO SOLO

Efeito direto:

- atividade de íons H+

Efeito indireto:

- disponibilidade de nutrientes

CTC (cargas pH dependente)

+

óxido óxido

OHFe

OH

Fe

OH

OFe

OH

Fe

O

mineralização da MOS

adsorção de P e Mo

- atividade de elementos tóxicos (Al, Mn)

Dis

pon

ibil

idad

e cr

esce

nte

oo

5,0 6,0 7,0 8,0 9,0

MolibdênioCloro

BoroPotássio

CálcioMagnésio

Alumínio

FerroCobre

ManganêsZinco

Faixaadequada

para amaioria

dasculturas

Fósforo

NitrogênioEnxofre

pH

Figura 2. Amplitude de pH e sua relação com a disponibilidade de

nutrientes e alumínio (Fonte: Malavolta, 1979).

2. TIPOS DE ACIDEZ

Acidez ativa: medida da atividade dos íons H+ em

solução

Acidez potencial: substâncias no solo que

funcionam como ácidos fracos

Liberam íons H+ para a solução do solo

Causando acidificação do meio

Tamponando variações de pH

Acidez potencial: medida da capacidade do sololiberar H (presença de substânciasno solo que funcionam como ácidos

fracos).

Al+3 (principalmente) e o H+ adsorvidos às cargasnegativas dos argilominerais e da matéria orgânica;

Grupos funcionais carboxílicos (-COOH) e hidroxilas(-OH) na matéria orgânica;

Os grupos hidroxilas (-OH) ligados ao Al e Fe dassuperfícies de óxidos e argilominerais.

FASE SÓLIDA SOLUÇÃO DO SOLO

acidez ativaacidez potencial

ARGILOMINERAIS

HÚMUS

ÓXIDOS

-H-Al

COO-AlCOO-H

FeO -HAlO -H

H+

H+

H+

H+H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+

Figura 3. Representação esquemática da acidez potencial eacidez ativa do solo (adaptado de Quaggio, 1986).

Cmolc L-

Tabela 2. componentes de acidez x recomendação calcário

8,1

11,7

17,9

4,1

1,8

5,4

6,8

9,4

3,7

2,2

2,3

3,8

4,9

0,6

0,5

4,7

5,6

6,4

2,9

0,3

4,2

4,2

4,2

4,2

4,2

P. FUNDO

ERECHIM

VACARIA

S. JERÔNIMO

BOM RETIRO

t ha-11

%

CALCÁRIOH+

TITULAVELAl+3M.O.

pH emH2O

SOLOS

Fonte: Kaminski (1974).

. Efeito diluição (valores com o da diluição)

Acidez ativa: Medida da atividade dos íons H+ em solução

a) pH da solução do solo: Trabalhoso e demorado

. Trabalhoso e demorado

b) pH em água: relação solo-água 1:1 ou 1:1,25

c) pH em sal

- pH em suspensão de solo com sais solúveis

. Variação no conteúdo de sais solúveis

do solo deslocam Al da troca

Hidrólise na solução Al(H2O)6+3 + 3H+

Modifica valores de pH em água

Soluções salinas: nivelam as condições das amostras

- CaCl2 0,01 mol L-1

- KCl 1 mol L-1

Acidez potencial: medida da capacidade do sololiberar H (presença de substânciasno solo que funcionam comoácidos fracos).

Al+3 e o H+ adsorvidos às cargas negativas dos

argilominerais e da matéria orgânica;

Grupos funcionais carboxílicos (-COOH) e hidroxilas

(-OH) na matéria orgânica;

Os grupos hidroxilas (-OH) ligados ao Al e Fe das

superfícies de óxidos e argilominerais.

H+ HH+

H

H+

acidez potencial acidez ativa acidez potencial acidez ativa

Solo A: pH água 4,5 Solo B: pH água 4,5

H+

H+

H+

H+

H+

H+

+

H+ H+

H+

H+

H+ H+

H+

+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+H+

H+ H+ H+

H+

H+

H+

H+

ARGILOMINERAIS

HÚMUS

H+

Al+3

TIPOS DE ACIDEZ POTENCIAL E SUAS ESTIMATIVAS

a) Acidez trocável:

Corresponde ao H+ e o Al+3 que estão adsorvidos

eletrostaticamente às cargas negativas dos

argilominerais e da matéria orgânica.

Método: extração com sal neutro (KCl 1 mol L-1)

FASE SÓLIDA SOLUÇÃO DO SOLO

ARGILOMINERAIS

HÚMUS

-H-Al

COO-Al

COO-H

K+

K+ K+

K+

K+

-K-K

COO-K

COO-K

K+

K+

K+

K+

K+

H+

Al+3Al+3

Al+3

Al+3 Al+3

Titulação com hidróxido de sódio

b) Acidez não trocável:

Corresponde aos H+ ionizáveis ligados

covalentemente aos ácidos existentes no solo e

que não são facilmente deslocados para a solução

por outros cátions e, portanto, não são trocáveis.

Acidez não trocável= acidez potencial – acidez trocável

Acidez potencial estimada pelo método SMP:

- SHOEMAKER, McLEAN & PRATT (1961)

- Avaliação indireta

Equilíbrio entre a acidez do solo e a alcalinidade do tampão

Redução do pH reflete a acidez do solo

transferida para a solução tampão (pH inicial

7,5)

SOLO

pH 4,7

SOLO

pH 4,7

SOLUÇÃOSMP

pH 7,5

misturasolo +

SMPpH 6,5

misturasolo +

SMPpH 5,2

acidez potencial do solo diminui

H +

Al,

mm

olc d

m-3

4 5 6 7 8

pH SMP

300

200

100

0

pH de

(1)Referência

Culturas

pH 6,5 Alfafa, aspargo, piretro.

pH 6,0 Abacateiro, abóbora, alcachofra, alface, alho, almeirão, ameixeira, amendoim,arroz de sequeiro, aveia, bananeira, batata-doce, beterraba, brócolo, cana-de-açúcar, camomila, canola, caquizeiro, cebola, cenoura, cevada, chicória, citros,consorciação de gramíneas e leguminosas de estação fria, couve-flor,crisântemo de corte, ervilha, estévia, feijão, figueira, fumo, girassol, hortelã,

leguminosas forrageiras de estação fria, leguminosas forrageiras de estaçãoquente, consorciação de gramíneas e leguminosas de estação quente, linho,macieira, maracujazeiro, melancia, melão, milho, moranga, morangueiro,nectarineira, nogueira-pecã, painço, pepino, pereira, pessegueiro, pimentão,quivizeiro, rabanete, repolho, roseira de corte, rúcula, soja, sorgo, tomate,tremoço, trigo, triticale, urucum, vetiver, videira.

pH 5,5 Abacaxizeiro, acácia negra, alfavaca, amoreira-preta, arroz irrigado no sistemade semeadura em solo seco, batata, bracatinga, calêndula, camomila, capimelefante, cardamomo, carqueja, coentro, curcuma, erva-doce, eucalipto,funcho, gramíneas forrageiras de estação fria, gramíneas forrageiras deestação quente, gengibre, manjericão, pinus, salsa.

(2)- Capim-limão, citronela-de-Java, palma-rosa e chás.

Sem correção

(3)da acidez

Arroz irrigado no sistema pré-germinado ou com transplante de mudas, erva-mate, mandioca, mirtilo, pastagem natural, araucária.

Em geral, no sistema plantio direto, a maioria das culturas de grãos desenvolve-se adequadamente em solos

A calagem é indicada quando a saturação da CTC por bases for menor do que 50%.Aplicar 1 t ha-1 de calcário quando os teores de cálcio ou magnésio forem inferiores aos da classe “Médio”,

Tabela 3. Classificação de espécies em relação ao pH do solo.

(1)

com pH 5,5, desde que a saturação da CTC por bases seja maior do que 65%.(2)

(3)

exceto para o mirtilo para o qual não se recomenda calagem.

Tabela 4. Critérios para a indicação da necessidade e da quantidade decorretivos da acidez para culturas.

Índice SMP pH desejado5,5 6,0 6,5

-1 (1)----------- t ha ----------

≤4,4 15,0 21,0 29,04,5 12,5 17,3 24,04,6 10,9 15,1 20,04,7 9,6 13,3 17,54,8 8,5 11,9 15,74,9 7,7 10,7 14,25,0 6,6 9,9 13,35,1 6,0 9,1 12,35,2 5,3 8,3 11,35,3 4,8 7,5 10,45,4 4,2 6,8 9,55,5 3,7 6,1 8,65,6 3,2 5,4 7,85,7 2,8 4,8 7,05,8 2,3 4,2 6,35,9 2,0 3,7 5,66,0 1,6 3,2 4,96,1 1,3 2,7 4,36,2 1,0 2,2 3,76,3 0,8 1,8 3,16,4 0,6 1,4 2,66,5 0,4 1,1 2,16,6 0,2 0,8 1,66,7 0 0,5 1,26,8 0 0,3 0,86,9 0 0,2 0,57,0 0 0 0,27,1 0 0 0

Tabela 5. Quantidades de calcário necessárias para elevar o pH em águado solo a 5,5; 6,6 e 6,5, estimadas pelo índice SMP.

(1) Calcário PRNT 100%

pH desejado

3. USOS DA ESTIMATIVA DA ACIDEZ DO SOLO

Acidez ativa determinada pelo pH em água:

método de rotina em laboratórios

critério de tomada de decisão para correção da

acidez

valores dependem da cultura e sistema de manejo

do solopH 5,5

pH 6,0 maioria das culturas

pH 6,5

Não estima a necessidade de bases

Acidez potencial estimada pelo método SMP:

simplicidade analítica

relação com o H+Al

determinação da CTC potencial e cálculo da

saturação de bases

relação com curva de neutralização

índice para necessidade de calcário no RS e SC

Parte 2 - Calagem

Tomada de decisão

. Preciso aplicar calcário?

. Quanto preciso aplicar de calcário?

- Procedimentos alternativos

Aplicação do calcário a campo

. Qual o equipamento a ser utilizado?

. Qual a localização do calcário no solo?

. Problemas do SPD

. Quando incorporar o calcário

Aplicação de calcário agrícola com vistas à correção do solo

Tomada de decisão

Preciso aplicar calcário?

Critério utilizado no RS e SC: pH em água

- Década de 50: pH em água 6,5

solos produtivos em outros países

- década de 70: diferentes valores de pH em funçãode grupos de culturas

Sem correção

pH 5,5

pH 6,0

pH 6,5

Diferente exigência das culturas

- atual: diferentes valores de pH + saturação por

bases + saturação por alumínio, em função do grupo

de culturas e sistemas de manejo do solo e/ou

condicionamento da área.

Tomada de decisão...

Quanto preciso aplicar de calcário?

- década de 50: teor de Al

1 t ha-1 de calcário para cada 1 cmolc/dm3 de Al

presença de outras fontes de acidez potencial?

Al x 2Al x 3Al x 3,3...

- década de 70: índice SMP

Diferentes quantidades de calcário conforme o valor

de pH desejado (a atingir)

Sem correção

pH 5,5

pH 6,0

pH 6,5

Conforme exigência das culturas

- atualmente: usa-se o SMP em grupo de culturas e

sistemas de manejo do solo e/ou condicionamento da

área.

Procedimentos alternativos:

1) Saturação por bases (usado em São Paulo)

para solos já corrigidos anteriormente

NC (t ha-1)= V2-V1 x CTCpH7

100

V2 = saturação por bases desejadaV1 = saturação por bases real do solo

Conversão pH x saturação por bases

pH 5,5 = ~65%

pH 6,0 = ~80%

pH 6,5 = ~85%

2) Baseado no Al e na matéria orgânica

para solos pouco tamponados

- pH 5,5 = -0,653 + 0,480m.o. + 1,937Al

- pH 6,0 = -0,516 + 0,805m.o. + 2,435Al

- pH 6,5 = -0,122 + 1,193m.o. + 2,713Al

Obs: ver ajuste para qualidade do calcário (PRNT 100%)

Reação do calcário no solo

- dissolução + dissociação do calcário:

CaCO3(s) ↔ CaCO3(aq) + H2O ↔ Ca+2 + HCO3- + OH-

- neutralização da acidez ativa:

HCO3- + H+ ↔ H2CO3 ↔ H2O + CO2↑

OH- + H+ ↔ H2O

- neutralização do alumínio:

Al+3 + 3OH- ↔ Al(OH)3↓

- criação de cargas negativas e adsorção dos cátions

MO-COOH + OH- ↔ MO-COO- + H2O

. Ca+2 → será adsorvido pelas cargas negativas criadas

Uma vez tomada a decisão de aplicação...

Como pode ser feita a aplicação do

calcário a campo?

Qual o equipamento a ser utilizado para distribuir

o calcário no campo?

Observar...

Qual a localização do calcário no solo?

Equipamentos de distribuição

Uniformidade

Distribuidores centrífugos

Distribuidores centrífugos...

Uniformidade

Uniformidade

Distribuidores por Gravidade

Qual a localização do calcário no solo?

Incorporado...

Lavração + gradagem

Gradagem

Escarificação/Subsolagem

Na linha de semeadura

Novos equipamentos

Superficial...

Como

. Vantagens: - Maior área contato solo-calcário

- Desestruturação e maior risco de erosão

Incorporação

- Lavração + gradagem

- Correção mais uniforme em profundidade

. Desvantagens: - Alto custo das operaçõesSeus efeitos se restringem às camadas mais

superficiais;

. Vantagens:

. Desvantagens:

- Menor custo de operação

- Menor desestruturação

- Romper camadas compactadas em

profundidade

- Correção se restringe a camada superficial

- Correção desuniforme em profundidade e

horizontalmente

Incorporação...

- Escarificação/Subsolagem

Superficial

- Baixo custo

- Não há revolvimento do solo

- Correção somente de camadas superficiais

- “Supercalagem” na superfície, favorecendo:

. Aparecimento de doenças

. Concentração nutrientes

. Menor disponibilidade de nutrientes

. Dispersão da argila favorecendo a perda e descida

de argila no perfil

Calcário: camada 0-10cm

Situação SPD...

Fonte: Martinazzo (2006).

Considerações finais

Aplicação deve ser o mais uniforme possível

Usar preferencialmente distribuidor por gravidade

Efeito do calcário se restringe à área aplicada

No sistema plantio direto a correção é superficial (até

10cm) e deve monitorar-se a camada de 10-20cm para

verificar potenciais problemas de toxidez de alumínio e baixa

saturação com bases.

Aula 2

Preparo deste material

Professores:----

Gustavo BrunettoLeandro Souza da SilvaCarlos Alberto CerettaDanilo Rheinheimer dos Santos

Aluna de Pós-Graduação:

- Elisandra Pocojeski

Última atualização: Maio de 2008.