Apostila sobre Fundamentos e Fertilidade do Solo_Parte1, Notas de estudo de Engenharia de Materiais. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Salamaleque
Salamaleque3 de dezembro de 2013

Apostila sobre Fundamentos e Fertilidade do Solo_Parte1, Notas de estudo de Engenharia de Materiais. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de Engenharia sobre Fundamentos e Fertilidade do Solo, Definição e Componentes, Processos de Formação dos Solos, Propriedades Morfológicas e Físicas, Superfície específica.
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA

ÁREA DE SOLOS

SOLOS FUNDAMENTOS E FERTILIDADE

PROF. FERNANDO FREIRE

SETEMBRO/1997SOLOS: FUNDAMENTOS E FERTILIDADE

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I PARTE: FUNDAMENTOS DA CIÊNCIA DO SOLO 1.SOLO: DEFINIÇÃO E COMPONENTES O solo pode ser definido como um corpo natural, representado em forma de perfil, composto de uma mistura variável de minerais intemperizados e em processo de intemperização e de matéria orgânica decomposta e em processo de decomposição que fornece, desde que contenha, quantidades suficientes de ar e água, nutrientes e sustento aos vegetais. O solo é composto de três fases: uma sólida, composta de matéria mineral e matéria orgânica que forma conjuntamente a “matrix do solo”; uma fase líquida que contém água, sais em dissolução e matéria coloidal em suspensão; e de uma fase de vapor composta pelo ar do solo (Figura 1). Os solos minerais distinguem-se dos solos orgânicos pelo teor de argila e de carbono orgânico que contém. Um solo é considerado orgânico quando: C ≥ 12 + %argila 6 onde: C - Carbono orgânico (dag/Kg) Argila - Teor de argila (%) Segundo Briggs (1897) a água do solo pode ser classificada como gravitacional, devido a força da gravidade; Capilar, retida nos poros capilares; e Higroscópica, retida pelos coloídes e mantendo-se em forma de vapor. O ar do solo difere da composição do ar atmosférico por duas razões básicas: Em volume, o ar do solo contem 0,03% de C02 que é 8 a 10 vezes maior que o ar atmosférico e em volume a quantidade de 02 no ar do solo é 10% menor do que no ar atmosférico.

Figura 1. Composições volumétricas de um solo mineral

supostamente considerado ideal:

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2. A FORMAÇÃO DO SOLO

As rochas, que é uma associação natural de dois ou mais minerais, são classificadas de Ígneas ou Magmáticas, Sedimentares e Metamórficas. As Ígneas são de origem vulcânica e compostas de minerais primários; as Sedimentares são resultantes do depósito e recimentação dos produtos do intemperismo de outras rochas; as Metamórficas são formadas pelo metamorfismo ou mudança na forma de outras rochas. O intemperismo é uma série de processos físicos e químicos que promovem a desagregação e decomposição de rochas e minerais. O intemperismo pode ser físico ou mecânico, químico e biológico. O intemperismo físico é responsável pela desintegração das rochas e minerais, enquanto que os intemperismos químico e biológico são responsáveis pela decomposição das rochas e minerais. A ação do intemperismo sobre as rochas é responsável pelo aparecimento do material de origem que vai, dependendo da ação do clima, dos organismos, do relevo e do tempo, dar origem ao solo propriamnete dito. Sendo assim, o solo é uma função do material de origem, do clima, dos organismos, do relevo e do tempo. Solo = f { Material de origem, cl, o, r, t }

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O clima e os organismos são considerados fatores ativos e o material de origem, o relevo e o tempo são fatores passivos na formação dos solos. O material de origem se classifica em autóctone ou sedentário quando fica estacionário na posição original, nesta forma é também denominado de residual. Pode ser alóctone ou transportado e dependendo do tipo de transporte, o material de origem recebe algumas denominações específicas, como por exemplo: é dito coluvial se o transporte for pela ação da gravidade; aluvial se o tranportador for a água; glacial se for o gelo e eólico se o vento for o responsável pelo transporte. Os solos apresentam normalmente muitas propriedades, no entanto apenas três sofrem influência direta do material de origem: a textura, sua composição química e mineralógica. O clima é o principal fator ativo na formação dos solos. Ele pode agir diretamente, através da precipitação e temperatura e, indiretamente, determinando a flora e a fauna com reflexos diretos sobre a matéria orgânica do solo. Em regiões onde a precipitação é maior que a evapotranspiração, há uma tendência natural do aparecimento de solos lixiviados, enquanto que em regiões onde a evapotranspiração é maior que a precipitação, há uma tendência para o aparecimento de solos salinizados. Na biosfera é onde se encontra a atuação dos organismos como importante fator ativo na formação do solo. Na biosfera iremos encontrar a zoosfera e a fitosfera, com suas macrofauna e microfauna, no caso da zoosfera e, macroflora e microflora, no caso da fitosfera. Dentre as ações mais importantes da zoosfera, temos uma maior homogenização do perfil do solo, uma maior subdivisão de materiais grosseiros e uma maior porosidade e granulação. A fitosfera é extremamente importante nos processos biológicos que ocorrem no solo: Os fungos pela atuação na estabilidade dos agregados, os actinomicetos pela responsabilidade na decomposição de materiais resistentes da matéria orgânica e, principalmente, as bactérias que são responsáveis pela nitrificação do nitrogênio orgânico, tornando este nutriente disponível aos vegetais. O relevo atua como um controlador dos fatores ativos, permitindo uma maior ou menor interferência daqueles fatores na formação dos solos. Por exemplo, diretamente ele atua na dinâmica

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da água no solo e indiretamente é responsável pelo zoneamento vertical do clima e exposição de encostas. A ação do tempo é relativa, ou seja, não se pode falar em solo velho ou jovem e sim em solos desenvolvidos e/ou imaturos, dependendo da intensidade da ação do clima sobre o material de origem de uma determinada região fisiográfica. 2.1 Etapas na formação dos solos • Acumulação do material de origem • Formação do solo propriamente dita (diferenciação dos horizontes) INTEMPERISMOPROCESSOS PEDOGÉNETICOS ⇓ ⇓ ROCHA MATRIZMATERIAL DE ORIGEMSOLO 3. PROCESSOS DE FORMAÇÃO DOS SOLOS São os fatores de formação que comandam os procesos de formação dos solos, que nada mais são do que uma seguência de eventos que incluem desde complicadas reações químicas até simples remanejamentos de materiais que afetam intimamente as propriedades dos solos, como por exemplo: eluviação de argila, mineralização da matéria orgânica, salinização, etc. Segundo Simonson “Qualquer processo de formação vai ser composto por quatro tipos de fenômenos: Adições, perdas, translocações e transformações”. Alguns processos de formação são de considerável importância para os tipos de solos do Estado de Pernambuco, dentre eles temos: Laterização, Podzolização, Lessivagem, Gleização e Halomorfismo.

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• Laterização → É um processo que envolve uma intemperização profunda, removendo silica do perfil do solo, juntamente com bases trocáveis e consequente concentração de óxidos. Este processo dá origem aos Latossolos.

• Podzolização → É um processo que envolve eluviação e iluviação

de matéria orgânica e óxidos de ferrro e alumínio. Este processo dá origem aos Podzólicos.

• Lessivagem → É um processo que envolve eluviação e iluviação

das argilas, contribuindo para formação de solos com B textural. • Gleização → É o desenvolvimento de cor cinzenta no solo pela

redução do ferro em condições anaeróbicas. Dá origem aos solos gleizados.

• Solos Halomórficos → São solos relacionados com drenagem

deficiente em regiões semi-áridas (ascenção capilar) ou costeiras (invasão de água do mar), caracterizados pela acumulação de sais em superfície.

4. PERFIL DE SOLO É uma seção transversal do solo que vai da superfície até onde alcança a ação do intemperismo(rocha), subdividida em camadas paralelas à superfície que são chamadas de horizontes. Os horizontes são seções paralelas à superfície do solo, decorrentes de uma evolução pedogética, com características de interrelacionamento com outros horizontes do perfil. Camada é uma seção paralela à superfície do solo em que não se observa qualquer correlação com as seções sobrejacentes e/ou subjacentes.

Perfil do solo e seus horizontes principais:

O H A

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E AB ou EB BA ou BE

B BC C F R

O → Horizonte ou camada orgânica superficial dos solos minerais que ocorre normalmente em florestas virgens. H → Horizonte ou camada orgânica superficial ou subsuperficial formada sob condições de drenagem deficiente (acumulação de matéria orgânica sob condições anaeróbicas). A → Horizonte mineral superficial de acumulação de matéria orgânica. E → Horizonte eluvial caracterizado pela eluviação de matéria orgânica, óxidos de ferro e alumínio e argila. AB ou EB → Horizonte transicional com mais características de A ou E do que B. BA ou BE → Horizonte transicional com mais características de B do que A ou E. B → Horizonte iluvial de concentração de matéria orgânica, óxidos de ferro e alumínio e argila. BC → Horizonte transicional com mais características de B do que C. C → Horizonte ou camada mineral semelhante ou distinto(a) do material do qual o solo se formou. F → Horizonte ou camada mineral consolidada proveniente do endurecimento de plintita. R → Extrato rochoso consolidado subjacente. Os horizontes podem ser minerais e orgânicos. Para diferenciá-los é necessário conhecer-se os teores de carbono orgânico (dag/Kg) e a (%) de argila do horizonte. Horizonte orgânico → C ≥ 8 + 0,067 % argila Horizonte mineral → C < 8 + 0,067 % argila

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Um perfil de solo pode ter qualquer seqüência de horizontes, o que não pode ocorrer é a existência de horizontes invertidos. Por exemplo, o horizonte B nunca poderá aparecer na descrição de um perfil sobrejacente ao horizonte E. O grau de desenvolvimento de um solo é determinado por sua profundidade e pela maior diferenciação de seus horizontes. 5. PROPRIEDADES MORFOLÓGICAS E FÍSICAS A morfologia de um solo diz respeito as suas características macroscópicas facilmente perceptíveis, ou seja, é a “anatomia do solo”. Na delimitação dos horizontes de um solo, o pedólogo baseia- se em três características morfológicas principais: cor, estrutura e consistência. No entanto, a descrição de um perfil de solo, é bem mais ampla que apenas estas características, como se pode observar na seqüência prática abaixo: Principais características morfológicas observadas por um pedólogo na descrição de um perfil de solo: • Delimitar os horizontes • Mensurar a espessura dos horizontes • Determinar a cor dos horizontes • Determinar a textura dos horizontes • Determinar a estrutura dos horizontes • Determinar a porosidade dos horizontes • Determinar a consistência dos horizontes • Determinar a transição entre os horizontes 5.1. Textura A textura do solo pode ser definida como sendo a proporção relativa dos diferentes grupos de partículas primárias do solo (areia, silte e argila) nele existentes. A textura do solo, não só diz respeito ao tamanho das partículas minerais, como também diz respeito à

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sensação que dá ao tato uma massa de solo - grosseira, fina ou sedosa. Em campo, a classe textural é avaliada pela sensibilidade através do tato. As partículas maiores (areia) dão uma sensação áspera; as partículas intermediárias (silte) dão a sensação de macio ou sedoso e as partículas menores (argila) dão desde a sensação dura, quando o solo está seco, a plástica e pegajosa quando a massa de solo encontra-se molhada. Em laboratório, a determinação da textura de uma amostra de solo, se faz através da análise granulométrica, também conhecida como análise mecânica do solo, cujo objetivo principal é determinar as percentagens de areia, silte e argila e, com o auxílio de um triângulo textural determinar-se a classe textural do solo. As partículas do solo se classificam em vários grupos de tamanhos, tomando como base seus diâmetros equivalentes e dentre muitas classificações existentes, a comissão de solos adotou a escala de Atterberg, cujos limites são: FRAÇÃO DIÂMETRO areia 2,00 - 0,05 mm silte 0,05 - 0,002 mm argila < 0,002 mm 5.2. Superfície específica A superfície específica de um solo é definida como a área por unidade de peso (m2/g). É inversamente proporcional ao diâmetro das partículas, ou seja, quando menor a partícula do solo maior sua superfície específica por unidade de peso, como se pode observar na Tabela 1. Tabela 1. Relação entre diâmetro de partículas, seu número por cm3 e sua superfície específica Diâmetro das Número das Superfície das partículas (cm) partículas em partículas 1 cm3 de solo (cm2)

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1,0 1,0 3,14 0,5 8,0 6,28 0,06 4.096,0 50,23 0,001 1.000.000.000,0 3.141,60

Praticamente, apenas as argilas ao lado da matéria orgânica, são responsáveis pela superfície específica dos solos. Esta importante propriedade física é diretamente responsável pela adsorção de água e nutrientes no solo, considerando-se que estes fenômenos são de superfície ou de área de exposição, como mostra a Tabela 2. Tabela 2. Superfície específica dos principais componentes da fração argila e da matéria orgânica. Componentes Superfície específica(m2/g) Gibsita 1,0 a 100 Pirofilita 7,0 Caulinita 5,0 a 10 Goetita 30 Haloisita 75 Micas hidratadas 100 a 200 Óxidos de ferro 100 a 400 Sílica amorfa 100 a 600 Vermiculita 300 a 500 Alofanas 400 a 700 Hectorita 465 Montmorilonita 700 a 800 Matéria orgânica 700 5.3. Densidade aparente (global) Da = ms (g/cm3) ou Da = p.s.s. (g/cm3) Vt Vt

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onde: Da - Densidade aparente (g/cm3) ms - massa do solo seco (g) Vt - Volume total do solo (cm3) p.s.s. - peso do solo seco (g)

Nesta definição não se inclui a massa do líquido, porque é variável e não caracteriza um solo. A densidade aparente é afetada pela estrutura, grau de compactação do solo, etc. Seu valor varia normalmente entre 1,1 e 1,6 g/cm3, podendo, no entanto, chegar a 0,7 g/cm3 em solos orgânicos e 1,8 g/cm3 em solos altamente compactados. 5.4. Densidade real (das partículas) Dr = ms (g/cm3) ou Da = p.s.s. (g/cm3) Vs Vs onde: Dr - Densidade real (g/cm3) ms - massa do solo seco (g) Vs - Volume dos sólidos (cm3) p.s.s. - peso do solo seco (g) O valor da densidade real varia em torno de 2,5 a 2,7 g/cm3, sendo comum usar-se 2,65 g/cm3 como média, quando a densidade real não é medida em laboratório. 5.5. Porosidade A porosidade total pode ser definida como a relação entre o volume ocupado pelos poros e o volume total do solo: Pt = Vp x 100 (%) Vt

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onde: Pt - Porosidade total (%) Vp - Volume dos poros (cm3) Vt - Volume total do solo (cm3) O conhecimento da porosidade total de um solo não é informação muito importante para caracterizar suas propriedades.É muito mais importante saber qual a distribuição do tamanho dos poros. Schumacher (1860), classificou a porosidade em duas categorias: porosidade capilar, também chamada de microporosidade e porosidade não capilar, denominada de macroporosidade ou porosidade de aeração. Na prática é difícil determinar-se o volume de poros, por isso a porosidade total dos solos é calculada através da seguinte expressão: Pt = [ 1 - Da ] x 100 (%) Dr onde: Pt - Porosidade total (%) Da - Densidade aparente (g/cm3) Dr - Densidade real (g/cm3) 5.6. Estrutura A estrutura de um solo é definida como sendo o resultado da agregação de suas partículas primárias (areia, silte e argila), originando no solo formas bem definidas. Essa agregação estável só é possível devido a presença de agentes cimentantes, como: minerais de argila; matéria orgânica; calcário; sais; presença de alguns catíons; óxidos de ferro e alumínio; etc. Solos arenosos quando úmidos têm uma tendência a formar agregados estáveis. Neles a estrutura é dita de grãos simples. Os solos siltosos, possuem uma estruturação instável, podendo, com facilidade, tornarem-se compactos e impermeáveis. Os solos argilosos são normalmente bem estruturados. A estrutura dos solos apresentam duas classificações básicas: a primeira é quanto ao grau de desenvolvimento, onde os solos são classificados em: sem estrutura (grãos simples); fraca; moderada e

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estrutura forte. A segunda classificação diz respeito ao tipo ou forma de estrutura. Nesta classificação, os solos podem apresentar estrutura laminar; em blocos angulares e subangulares; prismática e colunar; granular e grumosa. 5.7. Consistência É a atuação das forças de coesão e adesão existentes no solo, ou seja, é a atração das partículas sólidas entre si e pela água. Dependendo das condições de umidade do solo, podemos ter: consistência quando o solo encontra-se seco, isto diz respeito a dureza ou tenacidade do solo; consistência quando o solo encontra- se úmido e relaciona-se com a friabilidade do solo; consistência quando o solo encontra-se molhado, que diz respeito a plasticidade e pegajosidade. 6. ÁGUA NO SOLO Á água do solo é de fundamental importância em todos os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem no solo, constituindo-se num componente preponderante do desenvolvimento vegetal. 6.1. Propriedades da água A água apresenta muitas propriedades especiais, cuja explicação está intimamente ligada à sua estrutura molecular. Analisando-se a estrutura da molécula da água, observa-se claramente a existência de pontos onde haverá cargas positivas (hidrogênio parcialmente nú) e cargas negativas (geradas pela extrema eletronegatividade do oxigênio). Quando duas dessas moléculas se aproximam, elas se orientam com respeito a suas cargas +(psitivas) e -(negativas) formando uma ligação chamada de ponte de hidrogênio. a) Troca de estado

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Para passar de um estado para outro, é necessário romper as pontes de hidrogênio. Por isso, a mudança de estado da água exige uma quantidade alta de energia. Por exemplo, nas mudanças de gelo para líquido são consumidas 80 cal/g e na mudança de líquido para vapor são consumidas 540 cal/g. b) Alto ponto de fusão e vaporização A água funde a 00C e vaporiza-se a 1000C. Esses são valores bem elevados para uma molécula deste tamanho, e o fenômeno é explicado, novamente, pela necessidade de se romper parte das pontes (no caso da fusão) ou todas as pontes de hidrogênio a fim de que a vaporise. Êsses fenômenos são extremamente importantes para a vida biológica no planeta. c) Características de bipolo A água, devido ao desbalanço de cargas elétricas de sua molécula, se orienta em relação a um campo elétrico, ou na presença de íons, de acordo com sua carga elétrica. É por essa razão que água é um solvente muito forte, sendo chamada de solvente universal. d) Força de adesão É a propriedade que possui a água de aderir a outras substâncias. Essa propriedade é forte na água devido, novamente, ao fato dela ser uma molécula bipolar. A adesão se refere à atração entre moléculas diferentes. No caso entre a água e outras moléculas. e) Força de coesão É a atração que a molécula de água exerce noutra congenere. Tanto a adesão com a coesão na água são elevados, e são resultantes das interações entre pontes de hidrogênio. f) Tensão superficial

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É a força que se apresenta na interfase entre um líquido e uma fase gasosa, que no caso da água origina-se de moléculas de água na superfície do líquido que não têm seus campos elétricos inteiramente satisfeitos, ao contrário das moléculas no interior do líquido. 6.2 Relações massa/volume Considerando-se o solo como um sistema trifásico: sólido- líquido-gases, poderemos observar como ocorre as diversas relações entre estes componentes. Vp = Volume de poros Va = Volume de ar Vl = Volume de líquido Vs = Volume de sólido Vt = Volume total; Vt = Vs + Vl + Va; Vp = Vl + Va; Vt = Vp + Vs ma = massa de ar; aproximadamente igual a zero ml = massa do líquido ms = massa do sólido mt = massa total ; mt = ml + ms 6.3. Expressões do teor de umidade no solo 6.3.1. A base de massa (θm) Nós podemos medir o teor de umidade no solo pela seguinte expressão: θm = ml x100 ou θm = p.s.u. - p.s.s. x100 ms p.s.s. onde: θm = teor de umidade a base de massa(g/g) ou (%) ml = massa do líquido (g) ms = massa do sólido (g) p.s.u. = peso do solo úmido (g) p.s.s. = peso do solo seco (g) 6.3.2. A base de volume (θv)

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Nós podemos também expressar o teor de água no solo, à base de volume: θv = Vl x100 ou θv = θm x Da Vt onde: θv = teor de umidade a base de volume(cm3/cm3) ou (%) θm = teor de umidade a base de massa (g/g) ou (%) Vl = Volume do líquido (cm3) Vt = Volume total (cm3) Da = Densidade aparente (g/cm3) 6.3.3. Lâmina de água por profundidade de solo Outra maneira conveniente de se expressar o teor de água no solo, é pela lâmina de água por profundidade do solo. Esta maneira de se expressar o teor de umidade é muito útil, porque se torna compatível com o modo de se exprimir a quantidade de água usada em vários fenômenos. Por exemplo: a água que se precipita pela chuva ou pela irrigação é medida em termos de lâmina (cm ou mm). A água perdida do solo e da planta por evaporação e transpiração é expressa em lâmina por unidade de tempo (mm/dia, cm/mês, cm/ano, etc.). Para se obter a lâmina de água existente no solo, usamos a expressão: L = θv x h ou L = θm x Da x h onde: L = Lâmina de água por profundidade h do solo (cm ou mm) θv = teor de umidade a base de volume (cm3/cm3) h = profundidade considerada (cm ou mm) θm = teor de umidade a base de massa (g/g) Da = Densidade aparente (g/cm3)

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Na maior parte das vezes, os solos se apresentam com camadas e/ou horizontes que possuem propriedades físicas diferentes; desse modo o cálculo da lâmina de água total, é dado pela soma das lâminas individuais. Por exemplo: um solo tem as seguintes propriedades, resultantes de uma amostragem: Camada (cm) Da (g/cm3) θm (%) 0-30 1,2 30 30-60 1,3 20 60-90 1,4 25 90-120 1,4 40 Qual será a lâmina total armazenada no perfil, de 0 a 120 cm? Cálculo: L = θm x Da x h, de modo que: L (0-30) = 0,3 g/g x 1,2 x 30 cm = 10,8 cm L (30-60) = 0,2 g/g x 1,3 x 30 cm = 7,8 cm L (60-90) = 0,25 g/g x 1,4 x 30 cm = 10,5 cm L (90-120) = 0,40 g/g x 1,4 x 30 cm = 16,8 cm L total = 45,9 cm Ou seja, temos armazenados 45,9 cm de água em 120 cm de profundidade de solo. 6.4. Conceitos estáticos sobre a água do solo 6.4.1. Capacidade de campo (C.C.) Diz-se que um solo está na capacidade de campo, quando, depois de saturado (por chuva ou por irrigação) a água drena livremente, consequentemente o teor de umidade praticamente não varia com o tempo. A capacidade de campo pode ser considerada então como a quantidade máxima de água retida no solo pelo potencial mátrico contra a força da gravidade. Em outras palavras, é o limite superior de armazenamento de água no solo.

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Nos solos, em geral, a capacidade de campo corresponde a quantidade de água retida a valores de Ψm que variam de - 0,01 MPa (solos arenosos) a - 0,033 MPa (solos argilosos) 6.4.2 Ponto de murcha permanente (PMP) É o teor de umidade do solo no qual uma planta murcha, não restabelecendo sua turgidez mesmo quando colocada em atmosfera saturada. Comumente assume-se que esta umidade do solo corresponde a um potencial mátrico de – 1,50 MPa. Isto significa que quando o solo atinge esse valor de Ψm, a água está retida com tanta energia, que as plantas murcham irreversivelmente. O ponto de murcha é considerado o limite inferior de armazenamento de água pelo solo. 6.4.3. Água disponível O teor de água disponível para as plantas é comumente tomado como a diferença entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente. Ad = C.C - PMP Neste caso os teores de umidade, tanto para capacidade de campo como para o ponto de murcha permanente, podem ser tomados a base de massa, volume ou mesmo em forma de lâmina. Para se calcular a lâmina disponível (Ld) de um solo qualquer basta utilizar-se a seguinte expressão: Ld = θm(C.C.) - θm(PMP) x Da x h 100 onde: Ld = lâmina disponível (cm ou mm) θm(C.C.) = teor de umidade a base de massa em C.C.(%) θm(PMP) = teor de umidade a base de massa no PMP(%) Da = Densidade aparente(admensional) h = profundidade considerada(cm ou mm)

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De um modo geral, as culturas não suportam teores de umidade próximo ao ponto de murcha, sem que haja uma perda substancial da produtividade. É aconselhável, para um bom manejo da água, se irrigar, muito antes que o potencial mátrico da água do solo atinja níveis de –1,50 MPa. A pesquisa agrícola tem acumulado dados para diversas culturas indicando quando se deve proceder a irrigação. Geralmente esse dado está difundido em termos de percentagem de água disponível e gira em torno de 50% da lâmina disponível, o que corresponde a água útil utilizada mais facilmente pelas plantas. Dependendo da evapotranspiração média de uma determinada cultura agrícola, pode-se determinar com precisão o ciclo de rega para a cultura que se deseja irrigar. II. PARTE: PRINCÍPIOS DE FERTILIDADE DO SOLO 1. FERTILIDADE DO SOLO 1.1. Conceitos Solo fértil é aquele que contém, em quantidades suficientes e balanceadas, todos os nutrientes essenciais em formas disponíveis. Solo produtivo é aquele que, sendo fértil, se encontra localizado numa zona climática capaz de proporcionar suficiente umidade, luz, calor, etc., para o bom desenvolvimento das plantas nele cultivadas.

Nem todo solo fértil é produtivo, porém todo solo produtivo é fértil. 1.2. Elementos essenciais ao desenvolvimento vegetal Quando se faz a análise de uma planta fresca verifica-se que a maior proporção do seu peso, 70 a 95%, é constituída pela água. Secando-se a planta numa estufa a 80-1000C, praticamente toda essa água é eliminada por evaporação, obtendo-se assim a matéria seca. Fazendo-se a análise elementar da matéria seca de uma planta de milho, por exemplo, encontra-se, em geral, dados como os da Tabela 3.

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Tabela 3. Composição elementar da matéria seca de uma planta de milho. _______________________________________________________ _ ELEMENTO % ELEMENTO % _______________________________________________________ _ O 44,4 N 1,46 C 43,6 Si 1,17 H 6,2 K 0,92 Ca 0,23 P 0,20 Mg 0,18 S 0,17 Cl 0,14 Al 0,11 Fe 0,08 Mn 0,04 _______________________________________________________ _ SOMA 94,2 SOMA 4,70 _______________________________________________________ _ A análise desta planta não é suficiente para caracterizar um elemento como essencial, pois muitos elementos estão presentes na

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composição da matéria seca de uma planta e não são considerados essenciais. Um elemento é considerado essencial, quando satisfaz dois critérios de essencialidade: O direto e o indireto. Direto - O elemento participa de algum composto ou de alguma reação, sem o qual ou sem a qual a planta não vive. Indireto • Na ausência do elemento a planta não completa o seu ciclo de

vida; • O elemento não pode ser substituído por nenhum outro; • O elemento tem de ter efeito direto na vida da planta, sua ação

não consistindo da anulação de condições físicas, químicas ou biológicas desfavoráveis presentes no substrato.

Os elementos essenciais se classificam de acordo com a proporção em que aparecem na matéria seca em dois grandes grupos: macronutrientes, como o Nitrogênio (N), o Fósforo (P), o Potássio (K), o Cálcio (Ca), o Magnésio (Mg) e o Enxofre (S); e os micronutrientes, como o Boro (B), o Cloro (Cl), o Cobre (Cu), o Ferro (Fe), o Manganês (Mn), o Molibdênio (Mo) e o Zinco (Zn). Os macro e micronutrientes encontram-se na matéria seca de algumas plantas nas concentrações dadas na Tabela 4. Tabela 4. Quantidades de macro e micronutrientes em alguns produtos agrícolas. _______________________________________________________ _ ELEMENTO Café(60 Kg) Cana-de-açúcar(100 t) Milho(6,4 t) _______________________________________________________ _ N 1,026 Kg 132 Kg 129 Kg P 0,066 8 26 K 0,918 110 42 Ca 0,162 13 1,1 Mg 0,096 19 11 S 0,078 12 10 ________________________________________________________________ B 0,96 g 4,0 g 20,0 g Cl - - 2000,0 Cu 0,90 5,0 34,0 Fe 3,60 3132,0 210,0 Mn 1,20 1566,0 78,0

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Mo 0,003 1,6 2,5 Zn 0,72 486,1 205,0 ________________________________________________________________ Os elementos, macro e micro, exercem funções específicas na vida da planta. Tais funções podem ser classificadas em três grandes grupos: a) Estrutural - O elemento faz parte da molécula de um ou mais compostos orgânicos, como por exemplo: o nitrogênio nos aminoácidos e proteínas; o cálcio no pectato da lamela média da parede celular; o magnésio que ocupa o centro do núcleo tetrapirrólico das clorofilas. b) Constituinte de enzima - Refere-se a elementos, geralmente metais ou elementos de transição (molibdênio, por exemplo), que fazem parte do grupo prostético de enzimas e que são essenciais às atividades das mesmas. Este é também o caso do cobre, ferro, manganês e zinco. c) Ativador enzimático - É o caso em que o elemento sem fazer parte do grupo prostético da enzima, pois esta dissociável da fração protéica, é porém, necessário à atividade da mesma De acordo com a função que os macro e micronutrientes exercem nas plantas, eles serão responsáveis por diferentes papéis na formação das colheitas, como mostra a Tabela 5. A redistribuição dos elementos essenciais à vida das plantas, dar-se predominantemente pelo floema. No entanto, os elementos podem mostrar mobilidade muito diferente. Os elementos considerados móveis são o N, P, K, Mg, Cl e Mo; os pouco móveis são o S, Cu, Fe, Mn e o Zn; os imóveis são o Ca e o B. Essa mobilidade maior ou menor tem muita relevância prática, já que ocorrendo uma deficiência de um elemento móvel, inicialmente os sintomas se manifestarão nas folhas mais velhas, enquanto que a deficiência de um elemento pouco móvel ou imóvel na planta, o sintoma de deficiência se manifestará nas folhas e órgãos mais novos. A cultura exige um suprimento contínuo dos elementos pouco móveis e imóveis pois, havendo interrupção ou diminuição no

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