REAÇÃO DO SOLO E CALAGEM

REAÇÃO DO SOLO E CALAGEM

1 INTRODUÇÃO 1.1 Reação do solo (ph) - Maior parte dos solos são ácidos - A acidez causa redução do crescimento das plantas ÁCIDO DE ARRHENIUS (1884): substância que libera H + em solução aquosa HA + H 2 O A - + H + BRÖNSTED-LOWRY (1923): substância que doa prótons HA + H 2 O A - + H 3 O +

Porquê esta distribuição?

1.2 Tipos de acidez - Acidez ativa (H + da solução do solo) - Acidez potencial (Al +3 + H + ) - Acidez trocável (Al 3+ ) - Acidez não trocável (H + ligado aos colóides) 1.2.1 Acidez ativa: ph = -log (H + ) (H + ) = atividade de íons H +

Tabela 1 Interpretação química da acidez ativa ph < 5,0 5,5 5,9 6,0 6,9 7,0 7,0 7,8 > 7,8 Interpretação Acidez alta Acidez média Acidez fraca Neutro Alcalina fraca Alcalina Tabela 2 Classificação agronômica do ph. Muito baixo baixo Bom Alto Muito alto < 4,5 4,5 5,4 5,5 6,0 6,1 7,0 > 7,0

1.3 Determinação da acidez ativa - Medição colorimétrica (campo) - Medição potenciométrica (laboratório) - Vantagens e desvantagens

1.4 Acidez potencial - Correção mais dificultada - Funciona como uma reserva de H + nos componentes do solo. Figura 1 Representação da acidez ativa e da acidez potencial.

1.4.1 Origem da acidez potencial a) Remoção de bases pelas culturas e lixiviação b) Al (acidez potencial trocável): causa e conseqüência COLÓIDE - Al +3 Al +3 solução + HOH Al(OH) 2+ solução + H + Al +3 + H 2 O Al(OH) 2+ + H + pk a1 = 5,0 Al(OH) 2+ + H 2 O Al(OH) + 2 + H + pk a1 = 5,1 Al(OH) + 2 + H 2 O Al(OH) 0 3 + H + pk a1 = 6,7 0 Al(OH) 3 + H 2 O Al(OH) - 4 + H + pk a1 = 6,2

Figura 2. Distribuição relativa das espécies de alumínio de acordo com o ph da solução.

c) Argilominerais silicatados e não silicatados Al] OH + H 2 O Al] O - + H 3 O + Si] OH + H 2 O Si] O - + H 3 O + d) Nitrificação NH 4 + + 2O 2 + H 2 O NO 3 - + 2H + NH 4 + também pode deslocar o Al +3 por troca iônica = gera acidez.

Tabela 4 Influência da fonte de N sobre a acidez (ph) do solo. Dose de N (Kg/ha) Fonte (NH 4 ) 2 SO 4 CO(NH 2 ) 2 ---------------ph-------------- 0 5,85 5,76 50 4,99 5,47 100 4,22 5,39 150 4,00 5,15 200 3,87 4,89

e) Grupos ácidos da matéria orgânica

f) Oxidação de enxofre elementar S 0 + 3/2O 2 + H 2 O SO 4 2- + 2H + Thiobacilus thiooxidans Tabela 5. Valores de ph de dois solos após aplicação de diversos tratamentos. Correção do solo ph H 2 O ph CaCl 2 Solo salino sem corretivo 10,63 a* 10,23 a Solo salino sem corretivo e sem lavagem 10,64 a 10,05 a Solo salino + gesso 9,00 bc 8,73 b Solo salino + ácido 8,18 cd 7,89 c Solo salino + enxofre 9,06 b 8,20 c Solo não salino 7,33 d 6,69 d * Nas colunas médias seguidas de letras iguais não diferem entre si (Tukey a 5%).

e) Dióxido de carbono liberado pela decomposição da M.O CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 + H + HCO - 3 CO 2-3 + 2H + f) Absorção de nutrientes pelas plantas (como?)

1.4.2 Determinação da acidez potencial (H + Al) a) Método SMP (Shoemaker, McClean, Pratt) - Princípio:Uso solução padrão com ph conhecido; Solo + solução ph?? ph 7,5 b) Solução de acetato a 0,5 mol L -1 a ph 7,0 Tabela 7 Interpretação da acidez potencial. H + Al Níveis Baixa < 3,0 Média 3,0 a 5,5 Alta > 5,5

Determinação da acidez potencial trocável (Al 3+ ): - Espectrofotometria ou titulação com NaOH Tabela 6. Níveis críticos da percentagem de saturação de alumínio no solo para algumas espécies vegetais. Espécie vegetal m (%) Espécie vegetal m (%) Algodão 10 Cevada 30 Alfafa 15 Trigo 30 Aveia 15 Milho 30 Soja 20 Arroz 45 Feijão 20 Eucalipto 88

1.5 Delta ph (ph KCl ph H 2 O) - Relação com os tipos de solos - Porque os Laboratórios da região semiárida determinam ph em solução 0,01 mol L -1 CaCl 2? Tabela 8. Delta ph em diferentes profundidades de um Latossolo Vermelho Amarelo Profundidade (cm) ph H 2 O KCl ph 0-20 5,1 4,4-0,7 20-40 5,3 5,7 +0,4

Poder tampão dos solos

2 EFEITOS DA REAÇÃO DO SOLO 2.1 Doenças BACTÉRIAS E ACTINOMICETOS ph de médio a alto 7,0 8,0 FUNGOS ph 5,0 6,5 ph sarna da batatinha (actinomicetos) ph fungos Plasmodiophora brassicae (Brassicas) - Ophiobolus graminis (cereais)

2.2 Agregação do solo - solos ácidos Ca (agente agregante ou floculante) < Ca < floculação = compactação do solo ph Ca > a floculação é boa

2.3 Efeito do ph do solo na disponibilidade de nutrientes

3 SOLOS COM REAÇÃO ALCALINA - Ocorre devido a calagem excessiva - Ocorre naturalmente - Excesso de sódio- hidrólise do sódio NaX + H 2 O HX + NaOH (Na + + OH - ) X = Complexo de troca Tabela 9 Classificação de solos alcalinos afetados pela salinidade e sodicidade Classificação CE (ds m -1 ) ph PST Salino > 4,0 < 8,5 < 15 Salino - sódico > 4,0 < 8,5 > 15 Sódico < 4,0 > 8,5 > 15

CORREÇÃO DA ACIDEZ DO SOLO (CALAGEM)

Calagem: Processo de aplicação de calcário (ou derivados) ao solo. Origens (tipos) do calcário a) Calcário cristalino: originado de rochas antigas cristalinas do pré-cambriano (há cerca de 2,5 bi anos). b) Calcários metamórficos (pré-cambriano) c) Calcário sedimentares (rocha química ou precipitada) d) Calcários modernos (conchas, recifes de corais)

1. Benefícios/objetivos da calagem - elevar o ph; - fornecer Ca e Mg como nutrientes; - diminuir ou eliminar os efeitos tóxicos do Al, Mn e Fe; - diminuir a fixação de P; - aumentar a disponibilidade de N, P, K, Ca, Mg, S e Mo; - aumentar a eficiência dos fertilizantes; - aumentar a atividade microbiana; - melhorar os atributos físicos do solo.

2 Características dos corretivos 2.1 Natureza química - Calcários (calcítico, dolomítico e magnesiano) - Óxidos CaO, MgO - Hidróxidos Ca(OH) 2, Mg(OH) 2 - Silicatos CaSiO 2

a) Calcário - Classificação Calcários % CaO %MgO Calcítico 40-45 < 5 Magnesiano 30-40 6-12 Dolomítico 25-30 > 13 - Reações CaCO 3 + H 2 O Ca 2+ + CO 3-2 CO 3-2 + H 2 O HCO 3 - + OH - HCO 3 - + H 2 O H 2 CO 3 + OH - Aplicar Calcário calcítico, magnesiano, ou dolomítico?

Calcário calcinado: (mistura de Ca(Mg)O e Mg(Ca)CO 3 ) => reação mais rápida que o calcário comum. b) Óxidos - Principal óxido: cal vigem (CaO) - Obtido pela completa queima do calcário Ca(Mg)CO 3 Ca(Mg)O + CO 2 CALOR Ca(Mg)O Ca 2+ (Mg 2+ ) + 2OH - + calor - Rápida reação - Aplicar com antecedência (evitar danos a semente)

c) Hidróxidos - Resultante da hidratação da cal virgem (CaO) Ca (Mg)O + H 2 O Ca(Mg) (OH) 2 + calor - Ação imediata Ca(Mg) (OH) 2 + H 2 O Ca 2+ (Mg 2+ ) + 2 OH - d) Escórias de Siderurgia - Subproduto da indústria do aço. Ca(Mg)SiO 3 + H 2 O Ca 2+ (Mg 2+ ) + SiO 2-3 SiO 2-3 + H 2 O HSiO - 3 + OH - (kb = 1,6 x 10-3 ) HSiO - 3 + H 2 O H 2 SiO 3 + OH - (kb = 1,6 x 10-5 )

2.2 Poder de neutralização (PN) - Quantidade de H + que o corretivo pode neutralizar - Depende da natureza química e grau de pureza do corretivo - Calcário padrão = 100% Material corretivo PN CaCO 3 100 MgCO 3 119 Ca(OH) 2 136 Ca(OH) 2 172 CaO 179 MgO 248 CaSiO 3 86 MgSiO 100

PN = percentagem equivalente em CaCO 3 PN = (%CaO. 1,79) + (%MgO. 2,48) Ex: calcário com 30% de CaO e 10% MgO => PN = 78,5 %CaO x 1,79 = %CaCO 3 ; %MgO x 2,48 = %CaCO 3 100 kg desse corretivo tem poder neutralizante de 78,5 kg de CaCO 3

2.3 Granulometria (ER) < tamanho de partículas => maior eficiência. Fração granulométrica Reatividade (%) > 2 0 2 0,84 20 0,84 0,30 60 < 0,3 100

ER (%) = (A.20/100) + (B.60/100) + (C.100/100) A = Percentagem de partículas de 0,84 a 2 mm B = Percentagem de partículas de 0,3 a 0,84 mm C = Percentagem de partículas menor que 0,3 mm Ex: A = 30%, B = 20%; C = 60% ER =? ER (percentagem que reage em três meses)

Composição granulométrica de diferentes calcários com as respectivas ER. Calcário Dimensão das partículas ER < 0,3 0,3 0,84 0,84 2,0 --------------------%---------------------- 1 60 20 30 78 2 80 15-89 3 100 0 0 100 - O calcário 3 é do tipo filler (100% em três meses)

1.4 Poder relativo de neutralização total (PRNT) PRNT (%) = (PN x ER)/100 Ex: PN = 90% e ER = 70% 1.5 Quantidade a ser aplicada e custo efetivo (Qa) Qa = NC x 100 PRNT Ex: NC = 2,5 t/ha calcário (aplicar?) Custo efetivo = custo por tonelada/prnt

2 Aspectos econômicos - Calcário é relativamente barato - Maior custo com máquinas e equipamentos e custo de transporte (distância da fonte) < 0,5 t/ha é economicamente inviável - Em solos do cerrado (representa 12 a 15% dos custos com a fertilidade do solo).

4 Cálculo da necessidade de calcário (NC) a) Método baseado na saturação de bases (SP) NC= (V2 V1)x CTC 100 NC = necessidade de calcário (t/ha) V2= saturação por base desejada (esperada) V1= saturação por base atual do solo V1= SB x 100 CTC CTC potencial = SB + H+Al

b) Método baseado na correlação ph x %V

c) Método da Incubação - Aplica-se doses crescentes de calcário (CaCO 3 ); - Após 10-15 dias mede-se o ph (até o ph estabilizar-se); - Objetiva estabelecer uma curva ph vs doses de CaCO 3. Figura. Variação do ph do solo em função de doses de calcário

Quais as doses de calcário para elevar o ph a 6,5 no LVA e no LV?

d) Método SMP (Shoemaker, McClean, Pratt) - Baseia-se em adicionar ao solo uma solução padrão com ph conhecido (7,0). - Preparo de uma suspensão solo + solução padrão (ph = 7,0) - Agita-se a suspensão e mede-se o ph SMP - Consultar tabela para determinar a necessidade de calcário.

e) Método baseado da neutralização da acidez trocável - Objetiva reduzir a concentração de Al 3+ a < 0,5 cmol c dm -3 - Objetiva neutralizar o Al +3 trocável NC (t/ha) = necessidade de calcário NC = f x Al 3+ f = fator de calagem (variável: 1,5 a 2,0) NC = Al 3+ x 1,5 solos arenosos e baixo teor de matéria orgânica M.O) NC = Al 3+ x 2,0 solos textura media e teor médio de M.O. NC = Al 3+ x 2,4 solos argilosos e alto teor de M.O.

f) Método dos teores de Al +3 e Ca + Mg trocáveis - Método empregado no Estado de Minas Gerais NC (t/ha)= Y [Al +3 (mt. t/100)] + [X- (Ca 2+ + Mg 2+ )] Y = 0,0 1,0 (solos arenosos: menos de 15% de argila) Y = 1,0 2,0 (solos de textura média: 16 35%) Y = 2,0 3,0 (solos argilosos: 35 60% de argila) Y = 3,0 4,0 (solos muito argilosos: mais de 60%) t = CTC efetiva mt = saturação por alumínio tolerada pela a cultura X = fator planta quanto ao requerimento de Ca e Mg: varia de 1,0 a 3,5

4.2 Calagem em profundidade - Objetiva diminuir a toxidez de Al em profundidade - Aumenta a o volume de solo a ser explorado pelas raízes. - Aumenta disponibilidade de água e nutrientes

5 Aspectos práticos da calagem - Parcelar a dose recomendada se superior a 5 t/ha - Solo arenoso: doses leves e mais freqüentes - Solo argiloso: doses mais pesadas e menos freqüentes 5.1 Época de aplicação a) calcário comum: 3 a 6 meses antes do plantio b) calcário calcinado, calcário tipo filler e cal virgem (óxidos): 1 mês antes do plantio. c) cal virgem: riscos com queima da semente d) Rotação leguminosa-gramíneas: antes da gramínea

5.2 Aplicação dos corretivos a) Na implantação de culturas anuais em área total 1-Distribuição a lanço com máquinas dosadoras 2-Gradear- arar-gradear para incorporar o corretivo

Figura: Gradagem melhorar distribuição dos corretivos b) Aplicação na linha de plantio - objetiva fornecer apenas Ca e Mg: aplicar de 150 a 300/ha c) Lavouras perenes já implantadas - Aplicação a lanço sem incorporação (cobrir a área da copa)

d) Lavouras perenes a serem implantadas - Aplicação a lanço seguida de incorporação - Em geral aplica-se 100g de calcário na cova para cada ton de calcário aplicada em área total. e) Aplicação em profundidade (30 a 40 cm) - Usar grade pesada e, ou subssolador. f) Aplicação em pequenas áreas - Aplica a lanço manualmente