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Fertilidade do solos, Notas de estudo de Física do Solo

Fertilidade do solo e suas funções de nutrição mineral de plantas, assim como os aspectos biológicos e fitotécnicos que alongam sobre a patologia de plantas.

Tipologia: Notas de estudo

2019

Compartilhado em 10/08/2023

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
CURSO DE GRADUAÇÃO TECNOLÓGICA
EM AGRICULTURA FAMILIAR E SUSTENTABILIDADE A DISTÂNCIA
FERTILIDADE DO SOLO E
NUTRIÇÃO DE PLANTAS
5º semestre
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Baixe Fertilidade do solos e outras Notas de estudo em PDF para Física do Solo, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS

CURSO DE GRADUAÇÃO TECNOLÓGICA

EM AGRICULTURA FAMILIAR E SUSTENTABILIDADE A DISTÂNCIA

FERTILIDADE DO SOLO E

NUTRIÇÃO DE PLANTAS

5º semestre

Presidente da República Federativa do Brasil Luiz Inácio Lula da Silva

Ministério da Educação Fernando Haddad Maria Paula Dallari Bucci Carlos Eduardo Bielschowsky

Universidade Federal de Santa Maria Felipe Martins Müller Dalvan José Reinert Maria Alcione Munhoz André Luis Kieling Ries José Francisco Silva Dias João Rodolpho Amaral Flôres Orlando Fonseca Charles Jacques Prade Helio Leães Hey Vania de Fátima Barros Estivalete Fernando Bordin da Rocha

Coordenação de Educação a Distância Fabio da Purificação de Bastos Carlos Gustavo Martins Hoelzel Roberto Cassol Daniel Luís Arenhardt

Centro de Ciências Rurais Thomé Lovato Ricardo Simão Diniz Dalmolin

Elaboração do Conteúdo Danilo Rheinheimer dos Santos Leandro Souza da Silva

Ministro do Estado da Educação Secretária da Educação Superior Secretário da Educação a Distância

Reitor Vice-Reitor Chefe de Gabinete do Reitor Pró-Reitor de Administração Pró-Reitor de Assuntos Estudantis Pró-Reitor de Extensão Pró-Reitor de Graduação Pró-Reitor de Planejamento Pró-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa Pró-Reitor de Recursos Humanos Diretor do CPD

Coordenador CEAD Coordenador UAB Coordenador de Pólos Gestão Financeira

Diretor do Centro de Ciências Rurais Coordenador do Curso de Graduação Tecnológica em Agricultura Familiar e Sustentabilidade a Distância

Professor pesquisador/conteudista

sumário

Unidade e

  • ApresentAção dA disciplinA
  • A FertilidAde do solo e A nutrição de plAntAs Unidade a
    • Introdução �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 1 – Solo como um sistema aberto, coloidal e frágil ��������������������������������������������
      • sistema aberto ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • sistema coloidal ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • sistema frágil ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 2 – Conceitos fundamentais em fertilidade do solo ����������������������������������������
      • nutriente essencial ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • elemento/substância tóxico(a) �������������������������������������������������������������������������������������������
      • classificação dos nutrientes ������������������������������������������������������������������������������������������������
      • íons na solução versus íons na fase sólida ���������������������������������������������������������������������
      • aproximação até as raízes (fluxo de massas e difusão) �����������������������������������������������
      • absorção de nutrientes e elementos tóxicos �����������������������������������������������������
  • A AcideZ e A cAlAGem Unidade B
    • Introdução ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 1 – Acidez do solo: origem, tipos e consequências �����������������������������������������
      • Origem da acidez dos solos �������������������������������������������������������������������������������������������������
      • tipos de acidez do solo ���������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • consequências da acidez do solo ��������������������������������������������������������������������������������������
      • a toxidez por alumínio �����������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 2 – Acidez do solo: diagnóstico e correção ��������������������������������������������������������
      • tomada de decisão para a aplicação de calcário �����������������������������������������������������������
      • estabelecimento da dose de corretivo �����������������������������������������������������������������������������
      • aplicação de calcário �������������������������������������������������������������������������������������������������������������
  • dinâmicA de nutrientes Unidade C
    • Introdução ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 1 – Biogeoquímica do fósforo ���������������������������������������������������������������������������������
      • Aspectos teóricos da dinâmica do fósforo no sistema solo-planta �������������������������
      • Aspectos práticos do diagnóstico e recomendação de fósforo às plantas ������������
      • Métodos de análises de fósforo disponível no solo ����������������������������������������������������
    • Capítulo 2 – Biogeoquímica do potássio ������������������������������������������������������������������������������
      • Aspectos teóricos da dinâmica do potássio no sistema solo-planta�����������������������
      • Aspectos práticos da recomendação da adubação potássica ������������������������������������
    • Capítulo 3 – Biogeoquímica do nitrogênio ��������������������������������������������������������������������������
      • Aspectos teóricos da dinâmica do nitrogênio no sistema solo-planta �������������������
      • Aspectos práticos da recomendação da adubação nitrogenada �������������������������������
    • Capítulo 4 – Biogeoquímica do cálcio, magnésio e enxofre �������������������������������������������
      • Cálcio e magnésio �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Enxofre ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Diagnóstico da disponibilidade de enxofre ��������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 5 – Biogeoquímica dos demais nutrientes essenciais �������������������������������������
      • 5 � 1 � Por que são denominados de micronutrientes? ����������������������������������������������������
      • 5 � 2 � Fatores que afetam a disponibilidade dos micronutrientes ������������������������������
      • correção das deficiências ���������������������������������������������������������������������������������������������������� 5.3. Descrição da biogeoquímica, diagnóstico da disponibilidade e formas de
  • sistemA de recomendAção de AduBAção Unidade d
    • Introdução �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 1 – Amostragem do solo ����������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 2 – Interpretação dos resultados da análise do solo �����������������������������������
    • Capítulo 3 – Recomendação de nitrogênio, fósforo e potássio ����������������������������������
      • Introdução ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 4 – Adubação orgânica �����������������������������������������������������������������������������������������
      • 4.1 – Concentração de nutrientes em resíduos orgânicos ��������������������������������������
      • 4 �2 – Índices de eficiência dos nutrientes ������������������������������������������������������������������
      • 4 �3 – Cálculo das quantidades de nutrientes a aplicar �������������������������������������������
      • 4.4 – Uso conjunto da adubação orgânica e mineral �����������������������������������������������
      • 4 �5 – Manejo dos adubos orgânicos �������������������������������������������������������������������������������
  • reFerênciA BiBlioGráFicA
  • AduBAção do ArroZ irriGAdo dinâmicA de nutrientes em solos AlAGAdos e mAneJo dA cAlAGem e
    • Introdução �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 1 – Alterações no solo provocadas pelo alagamento �����������������������������������
      • Alterações físicas �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Alterações biológicas ����������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Alterações químicas ������������������������������������������������������������������������������������������������������������
    • gases de efeito estufa ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� Capítulo 2 – O alagamento e a ocorrência de compostos tóxicos e emissão de
      • Toxidez por ferro ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Ácidos orgânicos ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Sulfeto de hidrogênio ���������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Emissão de gases de efeito estufa ���������������������������������������������������������������������������������
    • Capítulo 3 – Sistema de recomendação de adubação para o arroz irrigado �����������
      • Calagem ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Adubação ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
      • Desordens nutricionais ������������������������������������������������������������������������������������������������������
  • reFerênciAs BiBlioGráFicAs

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

unidAde A A FertilidAde do solo e A nutrição de plAntAs

introdução O principal significado da palavra “fertilidade”, do Latim fertilitate , é qualidade de fértil. Fértil significa capaz de produzir com facili- dade, de inventar, de criar, produtivo, inventivo e criador� Diz-se também de terra muito fecunda, que produz muito (Ferreira, 1986)� Desse modo, a Fertilidade do Solo deve estudar a dinâmica dos ele- mentos no solo, como uma planta se nutre, as práticas para melho- rar ou manter essa condição e, também, dos destinos dos insumos aplicados ao solo e suas consequências econômicas e ambientais� Este conceito não deveria estar desconexo dos conceitos de Ciên- cia do Solo, Agronomia e, muito menos, da Ciência da Vida� No en- tanto, para fins de melhor compreensão das partes, há necessidade de fragmentação do todo. Então, Fertilidade do Solo envolve vários fatores relacionados com a capacidade dos solos, do ar e da água em suprir as plantas com os nutrientes essenciais em quantidades adequadas para seu pleno crescimento e desenvolvimento, na au- sência de elementos em níveis tóxicos� Adicionalmente, deve-se considerar que a nutrição mineral de plantas estuda a sua provi- são com os nutrientes essenciais, considerando (a) os eventos que ocorrem com o nutriente no solo para torná-lo disponível, (b) a sua aproximação ao sítio de absorção, ou a sua entrada no apoplasto – espaços intercelulares da epiderme ou endoderme, (c) a sua passa- gem para o simplasto – interior das células, e (d) a sua incorporação no processo fisiológico específico. A Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, como uma das disciplinas da subárea da Ciência do Solo, necessita, portanto, de conhecimentos profundos de: (a) Gêneses e Propriedades do Solo (aspectos físicos e físico-hídricos do solo); (b) Biologia do Solo (as- pectos biológicos, mais aprofundadamente as biotransformações nos ciclos dos elementos químicos); (c) Fisiologia Vegetal (aspec- tos bioquímicos e fisiológicos, em especial as rotas metabólicas em que estão envolvidos os nutrientes e elementos tóxicos); Am- biente (aspectos ecológicos, especialmente as transferências de elementos químicos aos mananciais de água, a poluição atmosféri- ca com gases de efeito estufa e a reciclagem de elementos quími- cos); Socioeconomia (aspectos sociais, em especial a relação dos agricultores com os complexos agroindustriais de fertilizantes, e a maximização econômica do uso desses insumos). Assim, nas disciplinas do Eixo Temático Solos e Água que vo- cês já cursaram até o momento no curso de Agricultura Familiar e Sustentabilidade foram apresentados e discutidos vários assuntos

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

que são pertinentes à disciplina de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas. Então recomendamos a todos que façam uma releitura em alguns pontos referentes à funcionalidade do sistema solo (gê- nese, organização, dinâmica química, biológica e microbiológica, alguns nomes de solos e seu significado agronômico, armazena- mento de água, entre outros)� A partir dessa revisão, siga com o conteúdo e as atividades programadas na disciplina�

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

Solo como um sistema aberto deve ser manejado para mini- mizar as saídas de algo que seja importante para a manutenção de sua fertilidade. A manutenção do solo constantemente coberto por plantas vivas é a maneira mais inteligente de diminuir as transfe- rências para outros ambientes� O uso de sistemas de preparo do solo convencional com aração e gradagem ou do sistema plantio direto com monocultivos e intenso uso de agrotóxicos não é a me- lhor forma de construção ou manutenção de sua fertilidade. Nós veremos nos ciclos biogeoquímicos dos nutrientes que o manejo adequado dos fatores ecológicos permite maximizar as en- tradas de coisas boas no solo, minimizar a entrada de coisas ruins, minimizar a saída de coisas boas e maximizar a saída de coisas ruins�

Atmosfera

Solo

Aquíferos subterrâneos

Reservatórios superficiais de água

Zn Cu B N

P

K

Mn

Mg Fe

Figura 1 : Representação do solo como um sistema aberto

sistemA coloidAl

O termo Coloidal induz o pensamento da reatividade físico-quími- ca dos íons ou moléculas com os colóides orgânicos e inorgânicos do solo� Gera as diferentes possibilidades de formas dos nutrientes em se sorver no solo, sua capacidade para lixiviação, e também se relaciona com sua disponibilidade e fitotoxicidade aos organismos. Sob o ponto de vista da Fertilidade do Solo, é preciso lembrar que não há separação entre reações biológicas e químicas (bio- químicas) nem entre reações químicas e físicas (físico-químicas). O solo pode ser considerado um reator bio-físico-químico� O solo, como um sistema coloidal, induz ao fato de que tudo o que for adicionado ao solo sofrerá algum tipo de reação, quer ela interme- diada ou não por um organismo vivo� Pode-se considerar que as reações no solo iniciaram no primeiro segundo após a formação da rocha e nunca acabarão�

Conceito de sistema coloidal http://pt.wikipedia.org/wiki/Coloide

s A i B A m A i s

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

Entre os milhares tipos de reações químicas ou bioquímicas pre- sentes no solo, aquelas relativas ao contato da solução do solo com os componentes do “esqueleto físico” do solo (fase sólida) são de grande destaque para a Fertilidade do Solo. A presença de cargas elétricas nas partículas de tamanho coloidal do solo (argilominerais, óxidos e matéria orgânica) é um ponto chave para a biodisponibilidade dos nutrientes e elementos tóxicos às plantas, armazenamento de elementos e compos- tos no solo (inclusive agrotóxicos) e seus desdobramentos futuros, da mobilidade de íons e moléculas rumo ao lençol freático, entre outras (Figura 2)� As partículas de tamanho coloidal da fase sólida do solo, por apresentarem alta área superficial específica, mantêm-se intimamente em contato com íons e moléculas presentes na solução do solo. O ser humano, ao alterar essas partículas, em especial a matéria orgânica do solo, altera os ciclos biogeoquímicos dos elementos, podendo ter efei- tos positivos na produtividade do solo ou efeitos danosos sob o ponto de vista ambiental, ou mesmo os dois concomitantemente�

sistemA FráGil

O solo, por ser aberto e coloidal, é, consequentemente, muito frágil� Ele sofre interferência direta da natureza e, depois de muitos anos, do ho- mem. O termo frágil relaciona a sua organização e a vida do solo. O solo está em constante evolução quer ela progressiva, quer regressiva, sob o ponto de vista de ganhos e perdas de energias e matéria� Assim, um solo pode ser frágil fisicamente, biologicamente e até quimicamente. A fragilidade física refere-se à limitante capacidade de supor- te em termos de revolvimento, tráfego de máquinas, movimento de água superficial e subsuperficial, crescimento radicular, entre outros. A degradação física do solo pode ser notada muito facil- mente caso se negligencie sua fragilidade (Figura 2)� Em prati- camente todos os solos agrícolas, podem-se perceber alterações físicas do solo, as quais que podem comprometer sua fertilidade� Atenção especial deve ser dada à dinâmica de água (infiltração, armazenamento, acesso ao sistema radicular), à relação macro/ microporos, à presença de camadas compactadas que limitam o crescimento e aprofundamento do sistema radicular (Figura 2)� A fragilidade biológica, por exemplo, pode limitar a biocicla- gem de nutrientes, a síntese de compostos orgânicos com capaci- dade de solubilização e quelação de nutrientes, a fixação biológica de nitrogênio, o armazenamento de nutrientes na biomassa, entre outras. O revolvimento do solo, a aplicação de agrotóxicos, o mono- cultivo, entre outros, alteram profundamente a biodiversidade de organismos vivos no solo� A fragilidade biológica do solo também pode levar a desequilíbrios populacionais que poderão ocasionar o aparecimento de doenças e pragas e, isso, alterar sua fertilidade natural ou o aproveitamento dos nutrientes adicionados�

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

cApÍtulo 2 – conceitos FundAmentAis em FertilidAde do solo

nutriente essenciAl

Caso uma planta superior cresça num ambiente que contenha for- mas solúveis dos 104 elementos químicos da tabela periódica, é possível que ela contenha todos eles no interior dos tecidos, pelo menos em concentrações mínimas. No entanto, os elementos quí- micos considerados essenciais às plantas , às vezes simplesmente denominados nutrientes , são aqueles que obrigatoriamente entram na composição e ou participam da sua fisiologia e não aqueles que são detectados no interior da planta após uma análise química� Uma maneira indireta para evidenciar um nutriente essencial é quando a planta é submetida a crescimento na ausência de um de- terminado elemento químico, não completando o seu ciclo de vida� Dessa forma, apenas 17 elementos químicos são considerados essenciais, que poderiam passar de 20 se sódio, silício e cobalto, entre outros, passarem pelo teste de essencialidade nas inúmeras tentativas que se tem feito até hoje� São essenciais a todas as plan- tas o C, H, N, O, S, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn, Ni, Cl, B e Mo�

elemento/suBstânciA tóxico(A)

A presença de substâncias ou elementos químicos que possam re- tardar, prejudicar ou alterar a fisiologia de um ser vivo, no caso especial das plantas, é considerada uma ação tóxica. Há casos em que eles atuam sobre a absorção, translocação e funcionalidade de um nutriente, quer pela ação física e química quer pela bioquímica. Dentre os elementos tóxicos, o alumínio tem um papel em desta- que e será tratado na próxima unidade com mais detalhes� Outros elementos podem ser tóxicos às plantas e ao homem, especial- mente os metais pesados�

clAssiFicAção dos nutrientes

Os nutrientes essenciais são classificados como macro e micronu- trientes, de acordo com a quantidade em que são necessários para realizar as suas funções fisiológicas (nada tem a ver com impor- tância à planta!). Nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre são os macronutrientes, porque são encontrados na massa seca de plantas superiores na ordem de grandeza de g kg -1^ ; en- quanto manganês, ferro, cobre, zinco, níquel, molibdênio, cloro e boro são os micronutrientes, pois a ordem de grandeza é de mg kg -1. Essa classificação é empirista e apenas quantitativa e não são incluídos o carbono, oxigênio e hidrogênio, uma vez que são obti- dos pelas plantas a partir do ar e da água durante a fotossíntese�

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

A maioria dos nutrientes atua em um mesmo processo fisiológico das plantas� O nitrogênio e o molibdênio, por exemplo, são compo- nentes da enzima nitrogenase, que catalisa a fixação do nitrogênio atmosférico por microrganismos associados ou não a plantas supe- riores, e da enzima nitrato redutase, envolvida na redução do nitrato para posterior incorporação nos esqueletos carbônicos (Clarkson e Hanson, 1980). Por isso, atualmente é preferida uma classificação que leva em conta a atuação fisiológica, ou a classificação funcional, que considera a forma como os elementos são incorporados às moléculas orgânicas ou o seu papel junto ao complexo enzimático (Tabela 1)�

nutriente forma de aquisição função bioquímica ou fisiológica

1 º^ Grupo: C, H, O, N, S Como gás: N^2 , CO^2 , O^2 e SO^2 �^ Íons da solução do solo: NO 3 - , NH 4 +, SO 4 2-�

Principais componentes do material orgânico� Elementos constituintes obrigatórios de proteínas e enzimas� São in- corporados por reações de oxirredução.

2 º^ Grupo: P, B Íons da solução do solo, como fosfatos, boratos, ou ácido bórico�

Esterificação com grupos alcoólicos naturais das plan- tas. Os ésteres fosfatos estão envolvidos nas reações de transferência de energia�

3 º^ Grupo: K, Mg, Ca, Mn, Cl Íons da solução do solo.

Funções não específicas no estabelecimento da pressão osmótica. Ativação enzimática. Interação enzima-substrato.

4 º^ Grupo: Fe, Cu, Zn, Mo, Ni Íons ou quelatos da solução do solo.

Presentes predominantemente na forma de quelatos in- corporados a grupos prostéticos� Envolvidos no transporte de elétrons por mudança de valência.

Tabela 1 : Classificação fisiológica dos nutrientes minerais de plantas superiores. Adaptado de Mengel & Kirkby (1986)

Apesar da grande evolução dos procedimentos que estudam as funções bioquímicas, para alguns nutrientes, ainda não se conhece com clareza o seu papel fisiológico, como o caso do boro e do clo- ro (Tabela 2), ou não são reconhecidos como nutrientes essenciais, como o caso do silício e sódio, mas que sempre estão presentes na matéria seca das plantas superiores e acredita-se que desempenham algum papel no desenvolvimento das plantas, ou do cobalto, cuja es- sencialidade é para os microrganismos fixadores de nitrogênio.

incorporados na matéria seca função reduzidos oxidados conformação enzimática transporte de elétrons incertos N P K, Na Fe B S S Mg Cu Cl Ca Mo Mn Mn Zn Ni

Tabela 2 : Resumo da classificação funcional dos nutrientes minerais de plantas superiores� Adaptado de Clarkson & Hanson (1980)

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

fungos, denominados micorrizas, as quais ampliam a exploração da solução do solo. A parte aérea das plantas também é maximi- zada para poder captar o máximo de carbono e luz, maximizando a fotossíntese� Então, cada parte da planta está especializada para exercer funções específicas: parte aérea para captar luz e gás carbo- no; sistema radicular para absorver água e nutrientes.

AproximAção Até As rAÍZes (Fluxo de mAssAs e

diFusão)

O volume de solo ocupado pelo sistema radicular é muito pequeno, geralmente menor do que 2%� Assim, a maior parte dos elementos químicos (na forma de íons) dissolvidos na solução do solo não é pas- sível de absorção instantânea e direta pelo simples crescimento da raiz (interceptação radicular). Eles precisam migrar para a região pró- xima à raiz (rizosfera) e desta para o seu interior. Há duas maneiras dos elementos atingirem a membrana celular: fluxo de massa e difusão � Fluxo de massa se refere à quantidade de íons que chega até a ri- zosfera devido à absorção de água pelas plantas. A absorção de água é função da demanda atmosférica e do controle interno das plantas. Então, a planta, ao transpirar, bombeia a água que se encontra em contato com a raiz e, por conseguinte, a água que se encontra longe da raiz migra para a sua superfície� Junto com essa água, os íons con- tidos nela também chegam até a rizosfera. Quando a concentração do íon na solução do solo (água + íons + substâncias dissolvidas + microrganismos dissolvidos) é elevada, pode ser que o fluxo de mas- sa seja suficiente para suprir as necessidades das plantas. Por outro lado, quando a concentração do íon na solução do solo for muito baixa, ao multiplicarmos essa concentração pela quantida- de de água transpirada, constar-se-á que a quantidade de nutriente que chega até a rizosfera é muito aquém da necessidade das plan- tas� No entanto, a quantidade desse íon presente dentro da planta é muito maior do que a quantidade estimada pelo fluxo de massa. Algo está contribuindo para a movimentação do íon da solução longe da raiz até a rizosfera� A esse fenômeno se denomina difusão � A difusão é o movimento de íons de regiões mais concentradas para regiões menos concentradas. Se você colocar uma pitada de sal no fundo de um copo e em seguida adicionar água e imediatamente beber a água da superfície do copo ela não estará “salgada”. Espere alguns minutos e, de preferência agite o conteúdo no copo, que a con- centração de sal será homogênea na água. A concentração de íons Na+ e Cl-^ próximo ao local onde foi adicionado o sal (NaCl) era muito alta em relação à concentração normal da água. Isso fez com que esses íons se difundissem para zonas menos concentradas� Agora imagine uma raiz embebida na solução do solo. Ela está absorvendo um determinado íon� Caso a velocidade de absorção (passagem do íon do exterior da

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

célula para o seu interior) seja maior do que a quantidade desse íon que chega por fluxo de massa , o que ocorre? A concentração do íon na solu- ção do solo próxima à raiz é menor do que a concentração desse íon na solução do solo longe da raiz. Criou-se uma diferença de concentração. A partir daí, os íons que estão longe das raízes deslocam-se em relação à rizosfera. A quantidade de íons que chega até a rizosfera por difusão, portanto, depende da diferença de concentração do íon na solução da rizosfera e da solução normal do solo (longe da raiz), do teor de umida- de do solo, do fator tortuosidade, do poder tampão, do coeficiente de difusão padrão do íon em questão e da superfície radicular� Na tabela 3 há um exemplo com a percentagem de cada mecanismo no suprimento para alguns nutrientes em plantas de milho�

nutriente fluxo de massa difusão % Fósforo 6,1 93, Potássio 11,0 89, Cálcio 100,0 0, Magnésio* 100,0 0,

Tabela 3 : Suprimento de nutrientes até o sistema radicular de plantas de milho por fluxo de massa e difusão. Adaptado de Vargas et al. (1983) � *Miotto (2009) encontrou contribuição da difusão em até 45% para solo com baixos teores de Mg�

ABsorção de nutrientes e elementos tóxicos

Os elementos químicos, para serem absorvidos, devem entrar em contado com a membrana celular das raízes, embora seja possível a absorção foliar. A arquitetura das raízes, suas ramificações, diâmetro médio, presença de pêlos absorventes e formação de micorrizas, de- terminam a superfície radicular ou a área de contato com a solução do solo� Assim, quanto maior a área radicular, maior a chance do nu- triente alcançar uma posição favorável à absorção. A absorção do nu- triente pelo sistema radicular é a passagem para o interior da célula� A entrada, ou influxo, do nutriente no simplasto, interior das células, pressupõe a passagem por barreiras, que são as membra- nas celulares� Para que isso ocorra, existem mecanismos próprios que, simplificadamente, são conhecidos como carregadores, geral- mente proteínas capazes de promover ou facilitar a entrada dos nutrientes na célula� Elas seguem a cinética enzimática, por isso, o influxo de nutrientes pode ser descrito por isotermas, que nesse caso se adota a de Michaelis-Menten� Os principais parâmetros envolvidos no influxo são: a Imax , que é a capacidade de absorção máxima de uma unidade de superfície ou segmento de raiz, por uma unidade de tempo, que representa- ria a quantidade de carregadores que seriam capazes de realizar a

F e r t i l i d A d e d o s o l o e n u t r i ç ã o d e p l A n t A s

unidAde B A AcideZ e A cAlAGem

introdução A maioria dos solos ocorrentes no Sul do Brasil, como no restante do país, tem caráter ácido� Esta propriedade é proporcionada pela gênese dos solos, pois a ação de fatores e processos de formação sobre as rochas ocorrentes na região tende a formar solos ácidos com o avanço do intemperismo. No entanto, apesar de serem caracteriza- dos como possuindo caráter extremamente ácido, os solos apresen- tam uma acidez bastante diferente entre si, com reflexos nas práticas agrícolas necessárias à sua correção. Neste ponto, é importante sa- lientar as diferenças conceituais entre solo ácido e acidez do solo. O conceito de solo ácido é o mesmo aplicado às substâncias ácidas� Assim, sempre que o solo apresentar um pH do extrato solo:água (relação 1:1) inferior a 7,0 será considerado de caráter ácido (Tabela 4). Entretanto, acidez é um valor quantitativo, defini- da pela quantidade de base necessária para neutralizá-la até que o pH seja neutro� Didaticamente, utiliza-se, como exemplo da dis- tinção entre os conceitos de ácido e acidez, a comparação entre soluções do ácido clorídrico e do ácido acético 0,1 mol L-1� O pH da primeira solução fica em torno de 1,0, e o pH da segunda, pró- ximo de 3,0. Portanto, a solução de ácido clorídrico é mais ácida que a do ácido acético� Porém, quando se neutraliza a acidez das duas soluções com uma base, as quantidades utilizadas são muito similares; por isso, pode-se afirmar que a sua acidez é similar. Esta desconexão entre o valor do pH e a acidez é produzida por causa da capacidade de ionização diferenciada dos dois ácidos, estimada pelo valor do pKa (constante de dissociação do ácido). O composto com maior capacidade de dissociação dos seus H+^ produzirá uma solução mais ácida (denominado de ácido forte quando é capaz de dissociar todos os seus H +^ , enquanto que os ácidos fracos dis- sociam somente parte dos seus H +^ )� Porém, a acidez depende de quantos H +^ esse composto é capaz de liberar, o que determina a quantidade de base necessária à neutralização dos H+^ liberados�

valor do ph concentração de h+^ concentração de oh- pH = - log (H +^ ) mol L - 4,0 (ácido) 0,0001 0, 5,0 (ácido) 0,00001 0, 6,0 (ácido) 0,000001 0, 7,0 (neutro) 0,0000001 0, 8,0 (alcalino) 0,00000001 0, 9,0 (alcalino) 0,000000001 0,

Tabela 4 : Relação entre valor de pH e concentração de prótons e hidroxilas.

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Estes conceitos podem ser utilizados para estudar o caráter ácido e a acidez dos solos, associando a atividade do H+^ na solução do solo (caráter ácido) com o tipo e a quantidade das substâncias orgânicas ou inorgânicas da fase sólida do solo, responsáveis pela liberação de H+^ (acidez do solo)� Porém, usar o conceito de ácido diretamente para solos pode não ser suficientemente adequado, tendo em vista o sig- nificado do valor do pH sobre o crescimento e desenvolvimento de plantas� Por isso, a Comissão de Química e Fertilidade do Solo do RS e de SC (CQFS-RS/SC, 2004) classifica os solos do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina de acordo com faixas de valores de pH em água (Tabela 5). Esta classificação é mais adequada porque, normalmente, associa-se ao pH baixo ou muito baixo a probabilidade de ocorrência de efeitos desfavoráveis para o cultivo de plantas, enquanto valo- res acima de 6,0, embora ainda de caráter ácido (pH menor que 7), já poderiam ser considerados adequados para a grande maioria das culturas e, portanto, caracterizados como alto�

interpretação do valor de ph (inverso do caráter ácido) ph em água (1:1) Muito baixo ≤ 5, Baixo 5,1 – 5, Médio 5,5 – 6, Alto > 6,

Tabela 5 : Interpretação dos valores de pH em água (caráter ácido) para os solos adotada no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina� Adaptado de CQFS-RS/SC (2004)