PRINCIPAIS MINERAIS DO SOLO

Minerais PrimMinerais Primááriosrios

Formados em temperaturas elevadas e usualmente derivados de rochas ígneas ou metamórficas, mas podem ser herdados de rochas sedimentares

Quartos, micas, feldspatos

Minerais SecundMinerais Secundááriosrios

Formados em reação de baixas temperaturas e são herdados de rochas sedimentares ou formados no solo por intemperismo

Argilominerais e óxidos

Referência: Mineral in soil environments

Elemento Média Crosta

(g Kg-1) Raio Iônico

(nm) Volume

(%) O2- 466 0,140 89,84 Si4+ 277 0,039 2,37 Al3+ 81 0,051 1,24 Fe2+ 50 0,074 0,79 Mg2+ 21 0,066 0,60 Ca2+ 36 0,099 0,39 Na+ 28 0,097 0,84 K+ 26 0,133 1,84

A composição da crosta é o reflexo da composição dos minerais. Considerando a abundância dos elementos, os silicatos (oxigênio + silício) são os predominantes

SilicatosSilicatos

Constituem aproximadamente 90% da crosta terrestre

No solo podem ocorrer minerais primários ou secundários

A estrutura fundamental dos silicatos:

o tetraedro SiO4

Silicato Proporção (%) Quartzo 12

Feldspatos 51 Micas 5

Anfibólios 5 Piroxênios 11

Olivina 3 Argilominerais 5

Principais minerais Principais minerais silicatadossilicatados e sua propore sua proporçção na litosferaão na litosfera

Minerais primários

predominantes

na fração areia e silte

ORIGEM DA CTC I

Esta é uma das origens da Capacidade de Troca de Cátions (CTC)

do solo

ORIGEM DA CTC I

Este tipo de CTC Este tipo de CTC éé chamado de CTC chamado de CTC varivariáávelvel, porque o n, porque o núúmero de cargas mero de cargas eleléétricas pode aumentar ou diminuir em tricas pode aumentar ou diminuir em funfunçção do pH do solo:ão do pH do solo:

Se o pH diminuir, a CTC diminuiSe o pH diminuir, a CTC diminui

Se o pH aumentar, a CTC aumentaSe o pH aumentar, a CTC aumenta

ORIGEM DA CTC I

A CTC variA CTC variáável vel éé a que predomina nos a que predomina nos solos tropicais;solos tropicais;A CTC variA CTC variáável vel éé a que existe na fraa que existe na fraçção ão orgânica do solo;orgânica do solo;

ORIGEM DA CTCPartículas Orgânicas

GrupoCOOH

COO-

ORIGEM DA CTC I Porque depende do pH ?

Substituição isomórfica

Entrada do Al3+ no lugar do Si4+

nos tetraedros

Entrada de Mg2+ no lugar de Al3+

nos octaedros

Nos argilominerais 2:1 o excesso de carga negativa é compensado pela carga positiva de cátions, lâminas hidróxido ou polímeros de hidróxi-Al situado entre camadas, as quais mantém as camadas unidas

Alumínio 3+

Silício 4+

ORIGEM DA CTC

Esta CTC Esta CTC éé chamada chamada permanentepermanente, porque , porque NÃO varia com o pHNÃO varia com o pHEla ocorre nos solos menos desenvolvidos, Ela ocorre nos solos menos desenvolvidos, predominando nas regiões temperadas;predominando nas regiões temperadas;No RS, alguns solos da campanhaNo RS, alguns solos da campanha

CTC

DOIS TIPOS DE CTC:DOIS TIPOS DE CTC:VARIVARIÁÁVELVELPERMANENTEPERMANENTE

CTC DO SOLO

2 milésimos de milímetro

Partícula de Argila

CTC(Cargas

Negativas)

Nutrientesou

MoléculasPolares

Caulitas baixa substituição isomórfica

As cargas ocorrem por adsorção ou dissociação dos íons hidrogênio, conforme o pH do solo pH dependentes

CTC é baixa 3 a 15 cmolc kg-1

Ocorrem em solos ácidos de regiões tropicais e subtropicais:

Latossolos, Argissolos, Nitossolos, Cambissolos....

Baixa CTC influencia propriedades químicas

Não expansivas influencia propriedades físicas

Micas

Muscovita

Biotita

Clorita primári

a

Feldspato

Augita

Hornblenda

Outros

ALU

MIN

OSI

LIC

ATO

S PR

IMÁ

RIO

S

Alto

em

KA

lto e

m M

g, C

a, N

a, F

e

Carbonatos

Microclina

Ortoclásio

Outros

Ilita

Vermiculita

Clorita

Esmectita(Montmorilonit

a)

Caulinita Óxidos de Fe e

Al

Rápida remoção de basesMuito Mg na zona de

intemperismo-K+ H2O

-K

+ K

Clima seco e quente (- Si)

-K

-K

- Mg

-K

- Mg

+ H2 O

- Mg- Mg

Lenta remoção de basesRápida remoção de

basesClima seco e quente (- Si)

IlitaIlitaDesigna micas de tamanho argila, semelhantes a muscovita, porém com mais silício, mais água e menos K.

A ilita é resultante da alteração parcial da mica sendo parcialmente expansiva, menor CTC e menos K que a mica (troca de K por Ca, Mg, Na..)

EsmectitasEsmectitas

Argilomineral expansivo com distancia basal de 10Å (K+

entre camadas) e 15 Å (H2O entre camadas). com maior capacidade de expansão: entre 10 e 20 Å e menor densidade de carga negativa nas camadas.

CTC CTC 80 a 120 80 a 120 CmolCmolcc kgkg--11

ASE ASE 800 m800 m22gg

DioctraedraisMontmorilonita (mais comum em solos)

Al3+ – Mg2+ lamina octaedral

BaidelitaSi4+ - Al3+ lâmina tetraedral

Nontronita – idem baidelita

CTC DO SOLO

PARTPARTÍÍCULA CULA DODO

SOLOSOLO

CTCCTC((CmolCmolcc.Kg.Kg--11))

ARGILAARGILA 1:11:1 33--1515ARGILAARGILA 2:12:1 100100--150150

SILTESILTE Menor que 1Menor que 1AREIAAREIA 00

ComponenteComponente CTC (CTC (CmolCmolcc/Kg)/Kg)

MontmorilonitaMontmorilonita 8080--120120VermiculitaVermiculita 100100--150150

IlitaIlita 2020--4040CaulinitaCaulinita 33--1515MatMatééria Orgânicaria Orgânica 200200--300300

Capacidade de Troca de Cátions Aproximada paraalguns colóides do solo.

CTC DO SOLO

Como a CTC estComo a CTC estáá na frana fraçção argila: solos argilosos ão argila: solos argilosos possuem maior CTC que arenosos;possuem maior CTC que arenosos;

Solos com mais matSolos com mais matééria orgânica possuem maior ria orgânica possuem maior CTCCTCSolos com minerais do tipo 2:1 possuem mais Solos com minerais do tipo 2:1 possuem mais CTC que solos com minerais do tipo 1: 1 (aprox. = CTC que solos com minerais do tipo 1: 1 (aprox. = quantidquantid. argila). argila)

Mais CTC ...

E daí?

Mineral de Argila

Fase Sólida Fase Líquida

NUTRIENTES

NUTRIENTES

Fase sólida Fase Líquida

CTC

ACIDEZ DO SOLO

É gerada quando os cátions básicos são substituídos por He Al provenientes da alteração dos minerais.

pH do SOLOACIDEZ ATIVA – é devida aos íons H+ que estão

dissociados na solução do solo.É expressa pelo pH = - log [H+] = 1/log [H+]

ACIDEZ POTENCIAL – soma de H + Al adsrovido no solo

Total de Ácidos no Solo ?pH Acidez=acidez do solo

)(1log)log(

HHpH +

+ =−=

Concentrações de H+1 (mol L-1) *

pH

0,0001 ou 10-4

0,00001 ou 10-5

0,000001 ou 10-6

0,0000001 ou 10-7

0,00000001 ou 10-8

4,05,06,07,08,0

% de saturação de Al3++

+

+= 3

3Al100AlS

TSV 100% =% de saturação de bases:

Interpretação dos valores de S, T e V em solosS(cmolc/kg

)V (%) T (cmolc/kg)

altomédiobaixo

mais de 64 a 6

menos de 4

mais de 60%;35 a 60%;

menos de 35%;

mais de 106 a 10

menos de 6

altomédiobaixo

m. baixo

ROLAS 2004

mais de 80%;65 a 80%;45 a 64%;

< 45

0

5

10

15

20C

átio

n s tr

o cáv

e is

Urug SM SA SP Erec

Bas

es d

e Tr

oca

Aci

dez

de T

roca

0 20 40 60 80 100% de saturação de bases

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

pH d

o so

lo

A CTC segura os cátions!!!!, mas e a sustentação física, água, ar, calor...????? Vamos lá........