Papel dos Cátions na Fertilidade do Solo

Cátions e ânions podem ser retidos pelo complexo coloidal do solo. Os coloides do solo possuem cargas negativas (-) e positivas (+). Os íons trocáveis do complexo coloidal estão em equilíbrio com a solução do solo. Qualquer modificação da solução do solo provoca uma mudança neste equilíbrio. O poder absorvente é a capacidade que possui o complexo de adsorção de reter íons que provém da solução dom solo. Os cátions (carga positiva) são retidos na superfície dos coloides pelos pontos de carga negativa. 

Uma argila montmorilonita tem mais capacidade de adsorção do que uma argila caulinita. O aumento de pH do solo provoca um aumento de cargas negativas na superfície dos coloides. Por outro lado, quando há uma diminuição de pH do solo, há uma menor adsorção de cátions devido ao menor número de cargas negativas. Os

íons cálcio (Ca²+) e magnésio (Mg²+) são mais fortemente retidos do que os íons potássio (K+) e sódio (Na+).

MECANISMO DE TROCA DE CÁTIONS NO SOLO

Quando adicionamos Ca(OH)2 no solo há uma dissociação:

Ca(OH)2  ----------->   Ca²+   +   2 OH-

                        <----------- 

Há um aumento da concentração de Ca no solo. Um íon Ca toma o lugar de dois íons H+. Por sua vez, cada íon H+ se combina com um ânion OH- para formar água (H2O). Esta neutralização dos íons H+ contribui para diminuir a acidez do solo. 

OS ADUBOS POTÁSSICOS TÊM UMA AÇÃO DESCALCIFICANTE

A aplicação de potássio no solo provoca uma descalcificação do solo. Por quê? Num solo corrigido a acidez, a introdução de uma adubo potássico, por exemplo o cloreto de potássio, o mesmo se dissocia em Cl- (ânion) e K+ (cátion trocável). O cátion K+, no complexo coloidal toma o lugar do Ca++ à razão de dois íons de K. O Ca, na solução do solo, se liga ao ânion Cl- formando o CaCl2 que pode ser lixiviado. Isto vai acontecer com qualquer adubo potássico. Faz-se necessário, então, proceder, regularmente, uma análise do solo para identificar a necessidade de colocar Ca no solo, principalmente naqueles solos que exigem maiores quantidades de potássio, recomendação decorrente da condição de pobreza deste nutriente no solo. Os órgãos de pesquisa têm limitado a aplicação de grandes quantidades de K2O conforme a região brasileira estudada. Em algumas, o limite é 100 kg/ha de K2O.

Na águas de drenagem encontram-se ânions como o NO3, Cl, SO4, PO³4 que são retidos. Os ânions NO3 são perdidos por lixiviação; os PO³4 são retidos. O poder de fixação destes íons se dá nesta ordem decrescente:

PO³4 > SO4 > NO3 > Cl 

A CTC do solo expressa a quantidade máxima de cátions que um solo pode reter. Ou seja, ela representa o total de cargas negativas que o solo possui para reter os cátions. Os cátions básicos, chamados cátions trocáveis, são:

K, Ca, Mg, Na

A fórmula de cálculo da CTC ou "T" é a seguinte:

T = K + Ca + Mg + (Na) + H + Al

Alguns não consideram o sódio (Na) no cálculo, devido ao baixo teor deste nutriente nos solos, com exceção dos solos sódicos.

A CTC (Capacidade Total de Cátions) de um solo é expressa em cmolc/dm³ ou mmolc/dm³.

Por exemplo, um solo que possui CTC a pH 7.0 (T) de 10 mmolc/dm³ poderá reter:

em Ca = 10 x 40/2 = 200 mg de Ca/dm³

em Mg = 10 x 24/2 = 120 mg de Mg/dm³

em K   = 10 x 39/1 = 391 mg de K/dm³

em Na = 10 x 23/1 = 230 mg de Na/dm³

SOMA DE BASES (S)

S = K + Ca + Mg + (Na)

T - S = (H + Al) .'. (H + Al) (insaturação) é a quantidade de íons fixados.

PERCENTAGEM DE SATURAÇÃO POR BASES (V%)

V (%) = 100 x S  / T

Esta taxa varia de um solo para outro, de um ano para outro (no mesmo solo) e o seu valor depende:

1) da rocha mãe, conforme suas características químicas;

2) da aplicação de cátions, principalmente o Ca;

3) da topografia do solo, da porosidade do solo, da lixiviação de nutrientes.

Os solos calcário o V% será sempre maior (>80%). Os solos arenosos, por serem pobres em cátions básicos, o V% terá um valor muito reduzido (<20%). O teor V% nos dá uma idéia da riqueza química do solo.

DESCALCIFICAÇÃO

O solo perde lentamente o Ca da solução do solo e do complexo de troca, principalmente nos cultivos intensivos.

ACIDIFICAÇÃO

O Ca perdido é substituído pelos íons H+. A acidez potencial aumenta e o V% diminui. Quando se faz a calagem ou aplicação de adubos contendo Ca, o íons Ca substitui no complexo coloidal os íons H+. Os íons H+ vão para a solução do solo e são, em parte, neutralizados pelos ânions OH- formando água (H2O). Há uma recalcificação do solo.