FERTILIDADE AULA 1 - Resumo didático sobre fertilidade

Fertilidade

5. Conceitos e Leis
•Filosofia de segurançaFilosofia de segurança  não utiliza dados de
análise de solo e de planta, fazendo a
recomendação com possíveis deficiência observada
na região
•Filosofia de prescriçãoFilosofia de prescrição  utiliza análises de solo
e de planta devidamente calibrados, recomendando
doses que proporcionem retorno econômico
•Filosofia de Filosofia de restituiçãorestituição  restituir ao solo as
quantidade retiradas pelas colheitas

6. LEIS DA FERTILIDADE DO SOLO

12. OS COLÓIDES DO SOLO

13. 1) INTRODUÇÃO
O estado coloidal abrange um sistema de duas fases, em que um ou mais
materiais, num estado de divisão muito refinada, se acham dispersos em outra
substância. Na natureza os colóides são encontrados como emulsões, em que
os líquidos se acham dispersos noutro líquido, como por exemplo, o leite
(glóbulos de gordura na água), ou como aerossóis em que um sólido ou líquido
encontra-se disperso num gás, a exemplo da fumaça (sólido num gás) e
neblina (líquido num gás), ou ainda como gel, em que um sólido está disperso
num líquido, como por exemplo, a gelatina e as frações mais finas do solo
(sólidos na água).

14. As partículas coloidais são, via de regra, menores do que 1
micrômetro (µm) de diâmetro.
Como as frações de argila atingem tamanho máximo de 2 µm, é
evidente que nem todas as argilas são estritamente coloidais,
porém mesmo assim, suas partículas maiores possuem
características do tipo coloidal, como os óxidos, caolinitas e
montimorilonitas.

15. As parcelas mais ativas do solo são aquelas em estado
coloidal e existem dois tipos distintos de matéria coloidal,
orgânico e inorgânico, misturados entre si. O tipo orgânico
está representado sob a forma de humo e o inorgânico
acha-se presente quase que exclusivamente sob a forma de
minerais argilosos das diversas formas.

16. ARGILAS

24. CONSTITUIÇÃO GERAL DAS ARGILAS SILICATADAS

a) FORMA
São laminadas, isto é, constituídas de placas ou flocos,
possuindo um ordenado arranjo interno mas sempre laminar.
Algumas destas partículas são nitidamente hexagonais; outras
são irregulares, em forma de placas ou flocos, enquanto ainda
outras aparentam ripas em forma de lâminas ou de bastões,
sendo outras esferoidais.
A extensão horizontal das partículas isoladas ultrapassa em
muito as suas dimensões verticais.

26. b) ÁREAS DE EXPOSIÇÃO PARA ADSORÇÃO DE ÍONS
A área de exposição externa de 1 g de argila coloidal
corresponde, pelo menos, a 1.000 vezes a de 1 g de areia
grossa.
Em algumas argilas há também extensas áreas de exposição
internas.
Estas entrefaces internas ocorrem no permeio das unidades
cristalográficas, em forma de lâminas, que compõem cada
partícula e via de regra, excedem de muito, a área externa de
exposição. A área de exposição das camadas de argila
silicatadas variam de 100 m
2
g
-1
para argilas com apenas áreas
externas de exposição, até mais de 800 m
2
g
-1
para aquelas
com extensiva superfícies internas.

28. CARGA ELETRONEGATIVA, CÁTIONS ADSORVIDOS E DUPLA
CAMADA
As minúsculas partículas coloidais das argilas silicatadas, possuem, em
geral, carga negativa. Por conseguinte, centenas de milhares de íons
com carga positiva, são atraídos para cada cristal do colóide (H
+
, Al
3+
,
Ca
2+
e Mg
2+
), o que ocasiona aquilo que é conhecido como dupla camada
iônica.
As partículas coloidais constituem a camada iônica interior, formando em
essência um imenso ânion, cujas superfícies possuem carga negativa
poderosa. A camada iônica exterior é formada por um enxame de cátions
frouxamente retidos, que são atraídos para as superfícies com carga
negativa.

32. ALOFÂNIO E OUTROS MINERAIS AMORFOS
A alofanas são constituídas de material coloidal não cristalino.
Por exemplo, são parcialmente amorfos os óxidos hidratados de
Fe e Al de alguns solos. O mesmo acontece com parte das argilas
silicatadas, especialmente em solos formados com cinza
vulcânica.
O alofânio é uma combinação de certo modo insuficientemente
definida de silicato de alumínio. Possuindo uma combinação que
se aproxima de Al
2
O
3
. 2SiO
2
. H
2
O, é encontrado como
constituinte de muitos solos originários de cinzas vulcânicas.
Possui capacidade elevada de adsorção de cátions e também alta
capacidade de adsorção de ânions.

34. Caulinita
Caracteriza-se por um arranjo com uma camada de tetraedros
e uma de octaedros, ligadas entre si, rigidamente, pelos
átomos de oxigênio comuns ás duas camadas, constituindo
uma unidade cristalográfica. Unidades assim formadas e
rigidamente ligadas entre si por pontes de hidrogênio
constituem o grupo das caulinitas ou o grupo das argilas do
tipo 1:1. São hexagonais e de tamanho grande, o que
condiciona pequena superfície específica.

35. Representação esquemática das argilas do grupo da
caulinita (tipo 1:1).

36. Montmorilonita
Caracteriza-se por unidades constituídas por um arranjo com duas camadas de
tetraedros para uma de octaedros, ligadas rigidamente pelos átomos de
oxigênio comuns às lâminas. São também denominadas argilas do tipo 2:1.
As unidades são frouxamente ligadas entre si por moléculas d'água e cátions
presentes na solução, o que permite que a distância entre elas seja variável.
Cátions e moléculas podem se mover entre essas unidades, o que proporciona
tanto uma superfície total (a interna mais a externa) como uma superfície
específica bem maiores do que para a caulinita.

37. Montmorilonita
Com a hidratação deste material, há aumento da distância entre as unidades, o que justifica
a classificação desta argila como expansiva.
Com a desidratação, ocorre o inverso: aquela distância diminui, havendo uma contração do
material.
Solos que apresentam conteúdo significativo de argilas expansivas apresentam,
geralmente, quando secos, superfície trincada, com fendas que contornam diferentes
formas geométricas. Com a reidratação, tais fendas desaparecem devido à expansão do
material. Como toda a sua superfície apresenta cargas negativas, este colóide possui
elevada capacidade de adsorção de cátions.

38. Representação esquemática das argilas do grupo da
montmorilonita (tipo 2:1).

39. Ilita
O grupo da ilita, ou mica hidratada, apresenta a mesma organização
estrutural que a montmorilonita (tipo 2:1), exceto no que diz respeito às
ligações entre as unidades cristalográficas. A existência de "deficit" de
carga positiva na camada de tetraedro conduz à existência de excesso
de cargas negativas que são neutralizadas, geralmente por íons de K,
fortemente retidos entre duas unidades. Essas ligações diminuem
intensamente a expansão do material quando sujeito à hidratação. A
superfície de adsorção catiônica é, conseqüentemente, menor do que
a da montmorilonita.

40. Outros Grupos de Argilas Silicatadas
A presença mais freqüente de vermiculita (tipo 2:1), argila silicatada
semelhante à montmorilonita, embora não tão expansiva como esta, em
solos de regiões temperadas, diz sobre sua menor resistência ao
intemperismo, do que a caulinita, por exemplo, tão freqüente em solos
de regiões tropicais. A clorita difere das demais estudadas por
apresentar, além do grupo 2:1 de talco (com unidade cristalográfica
similar à da montmorilonita, mas com Mg dominando a camada de
octaedros), uma camada adicional de brucita (Mg(OH)2). A superfície
específica e a capacidade de troca catiônica são semelhantes às da ilita.

41. Argilas Não Silicatadas - Óxidos de Fe e de Al e colóides orgânicos
Este tipo de material coloidal, também constituinte da fração argila,
predomina, freqüentemente, em solos tropicais.
A gibbsita (Al
2
O
3
.3H
2
O) e a goethita (Fe
2
O
3
.H
2
O) são, os óxidos hidratados
de Fe e de Al de maior predominância na fração argila.
A hematita, quimicamente óxido de ferro não hidratado (Fe
2
O
3
), é outro
componente freqüente da fração argila, principalmente de solos tropicais.
Esses óxidos, de maneira geral, são os principais responsáveis pela
adsorção aniônica dos solos.

42. COLÓIDE ORGÂNICO DO SOLO – HUMO OU HUMUS
O humo poderá ser considerado como possuindo uma estrutura coloidal semelhante
à da argila. Um ânion altamente carregado (micela) circundado por um enxame de
cátions absorvidos.
As reações desses cátions são as mesmas, quer sejam adsorvidos por argila, quer
por humo.
Diferenças importantes entre as micelas húmicas e as inorgânicas. Em primeiro
lugar, o complexo humo-micela é basicamente composto de carbono, hidrogênio e
oxigênio, em vez de alumínio, silício e oxigênio, como é o caso das argilas
silicatadas.
A micela do humo não é considerada cristalina e o tamanho das partículas
específicas, embora extremamente variável, poderá ser tão pequeno quanto os das
partículas das argilas silicatadas.
Finalmente, o humo não é estável como a argila; o humus é de certo modo, mais
dinâmico, porque é formado e destruído com rapidez muito maior que a argila.

43. ORIGEM DAS CARGAS ELÉTRICAS DO SOLO
Cargas Negativas
No solo, em geral, há predominância de cargas negativas sobre positivas.
Bastante significativa em solos de regiões temperadas, devido à presença de
argilas silicatadas mais ativas, tende a diminuir e, em alguns casos extremos,
desaparecer ou mesmo inverter nos solos mais intemperizados de regiões
tropicais.
As cargas eletronegativas do solo podem ter diferentes origens:
.

44. Verifica-se que com elevação do pH do meio (solo) o equilíbrio é
deslocado para a direita em razão da neutralização dos íons H+ liberados
na dissociação do grupo –OH ( cargas dependentes de pH)
Dissociação do grupo OH em argilas silicatadas.
O grupo -OH nas terminações tetraedrais ou octaedrais, em faces
quebradas das unidades cristalográficas das argilas silicadas pode se
dissociar, gerando uma carga negativa

45. Substituição Isomórfica
Em argilas do tipo 2:1, alguns átomos de Si dos tetraedros podem ser substituídos por
Al, bem como o Al dos octaedros pode ser substituído por Mg ou por outros cátions. A
substituição do Si
4+
(que se encontrava, inicialmente, neutralizando 4 cargas
negativas) por Al
3+
irá condicionar sobra de uma carga negativa. De maneira
semelhante, uma carga negativa será gerada pela substituição de um Al
3+
de um
octaedro por um cátion Mg
2+
.
Deve-se ressaltar que o número de cargas geradas por este processo não é variável
com alterações do pH do meio.

47. Dissociação do grupo OH na matéria orgânica
Na matéria orgânica do solo, as cargas negativas originam-se,
principalmente, da dissociação de grupos carboxilícos e
fenólicos, de acordo com as equações químicas:

48. Verifica-se pelas equações que o equilíbrio é deslocado
para a direita, forma dissociada, com a elevação do pH do
meio, ou seja, com a neutralização da acidez.