Ponto de Carga Zero - PCZ

O que é Ponto de Carga Zero - PCZ?

No solo, o balanço das cargas elétricas pode ser negativo, positivo ou nulo. Quando o balanço é nulo temos o PCZ ou "ponto de carga zero", ou seja, uma igualdade entre a quantidade de cargas negativas e cargas positivas. Neste ponto, a argila flocula-se. Quando o PCZ é distante de zero, a argila se dispersa. Os óxidos de ferro e alumínio contribuem para o aumento do PCZ e a matéria orgânica para abaixá-lo. A medida que aumenta o pH do solo, o número de cargas negativas

CTC's Efetiva e Potencial do Solo

Nos solos há uma predominância de cargas negativas, mas apresentam, também, cargas positivas. A matéria orgânica do solo é formada de cargas negativas e dependentes de pH, proporcionando um equilíbrio entre cargas negativas e positivas nas camadas superficiais do solo. Mas pode-se encontrar maior quantidade de cargas elétricas nas camadas subsuperficiais. As cargas negativas têm sua origem da seguinte maneira:

Quanto Adicionar de K para Saturar a CTC do Solo

Quando se corrige a acidez do solo, com calcário, pretendemos elevar o pH do solo a 6,0 e haveria, com isto, a liberação de cargas negativas, na prática, equivalente a 65% da Capacidade de Troca de Cátions - CTC a pH 7.0 conhecida, também como valor "T". Se queremos saturar com potássio (K) 5,0% da CTC do solo, seria necessário calcular o quanto adicionar deste nutriente, empregando um fertilizante, o cloreto de potássio (KCl) que possui, na sua composição química, 60% de K2O. Qual a quantidade de cloreto de potássio que seria adicionada num solo, cuja análise apresentou os seguintes resultados:

Col.Agro. 14 Interpretação da Análise do Solo

O artigo "Interpretação da Análise do Solo - Conceitos Básicos" está sendo apresentado abaixo na forma de slides. Já muito publicamos artigos sobre este assunto e, como os e-mails que recebemos nos pedem explicações sobre como interpretar uma análise do solo, resolvemos apresentá-lo de uma maneira diferente aproveitando os recursos do slideshare. A apresentação tem uma série de recursos, e você pode vê-la em tela cheia clicando menu - view fullscreen.

Col.agro 14.interpretacao da analise do solo

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As Argilas e os Níveis de CTC do Solo

Solo fértil é aquele que contém todos os nutrientes disponíveis e essenciais às plantas, que não apresenta elementos tóxicos, e ótimas propriedades físico-químicas. Solo produtivo é o solo fértil aliado à ótimas condições de clima e práticas culturais, proporcionando um bom desenvolvimento das plantas e maior produtividade por área. Um solo não fértil pode tornar-se um solo produtivo através da neutralização da acidez pela calagem, mais aplicação de adubos, contando com condições climáticas favoráveis. Encontramos várias leis no campo da Agronomia:

Lei dos Acréscimos não Proporcionais - também conhecida como Lei de Mitscherlik ou Lei dos Retornos Decrescentes, em que a produção das culturas aumenta até uma certa quantidade de nutrientes aplicados para depois decrescer, mesmo com o aumento desta quantidade. A planta responde à aplicação de fertilizantes, para depois deixar de responder com o acréscimo na quantidade aplicada.

A Acidez do Solo - Ativa e Potencial

Um dos fatores limitantes ao desenvolvimento das culturas é a acidez do solo. Os solos brasileiros são, em geral, solos ácidos e com baixa disponibilidade de nutrientes necessários ao maior rendimento das lavouras. Portanto, uma prática, que ser torna necessária, é a correção desta acidez criando condições melhores tanto na fertilidade do solo como nas plantas. O alumínio (Al) e o manganês (Mn) são tóxicos devido a maior solubilidade nos solos ácidos. A acidez diminui a população de microorganismos que são responsáveis pela decomposição da matéria orgânica.

Saturando com Potássio a CTC a pH 7,0

Se quisermos saturar este solo com potássio (K) em 5% da CTC a pH 7,0 devemos aplicar o cloreto de potássio como adubação corretiva.

A CTC do solo é 5,46 cmolc/dm³. Saturando 5% com potássio teremos: 0,05 x 5,46 = 0,27 cmolc/dm³.K. O solo possui 24 mg/dm³ K: precisamos transformar em cmolc/dm³. Clicando aqui Conversão de Unidades Internacionais o leitor conhecerá as diversas fórmulas de converter os dados de interpretação de uma análise de solo.

K mg/dm³ x 0,0025582 = cmolc/dm³ K

24 x 0,0025582 = 0,06 cmolc/dm³ K

Portanto 0,27-0,06 = 0,21 cmolc/dm³ K que faltam para ter-se 5% da CTC a pH 7,0 ocupada por potássio. Devemos, agora, transformar estes cmolc/dm³ K em g/dm³ K.

1 cmolc/dm³ K .....................0,3909 g/dm³ K
0,21 cmolc K/dm³.....................X g/dm³ K
X= 0,21 x 0,3909 /1 = 0,08 g/dm³ K
Isto significa que em 1 dm³ de solo temos 0,08 g/dm³ K
g/dm³  K = cmolc/dm³ K x 0,3909
Num hectare que corresponde a 2.000.000 dm³, teremos:
g/dm³ K x 2.000.000 = kg/ha K
0,08 x 2.000.000 = 160.000 g = 160 kg/ha K

Como no fertilizante cloreto de potássio o K está expresso em K2O, é preciso transformar os 160 kg K/ha em K2O. Usa-se o coeficiente 1,20458.

K2O = K x 1,202458
160 x 1,20458 = 192,7 kg/ha K2O
Como é obtido o coeficiente 1,20458?
em K2O temos........... K2. Usando os pesos atômicos teremos:
(39,09x2) + 15,99......39,09x2
em 94,17 temos.........78,18;
94,17/78,18 = 1,20458

Para se encontrar a quantidade de cloreto a ser aplicada, como adubação corretiva, parte-se de uma regra de três:

em 100 kg de KCl temos...................60 kg de K2O
...............X....................................192,7 kg/ha de K2O
X = (100 x 192,7) / 60 ;
X = 320 kg/ha de KCl

SIMPLIFICANDO

Vimos que a saturação com potássio de 5% da CTC deste solo corresponde a 0,27 cmolc/dm³ K. O solo, por sua vez, tem 24 mg/dm³ K que transformado em cmolc/dm³ K deu 0,06. Faltam, portanto, 0,21 cmolc/dm³ K.

Agora, inicia-se a simplificação.
1° - transformar cmolc/dm³ K em g/dm³ K
g/dm³ K = cmolc/dm³ K x 0,3909 = 0,08 g/dm³ K
2° - transformar g/dm³ K em kg/ha K
kg/ha K = g/dm³ K x 2.000 = 160 kg/ha K
3° - transformar kg/ha K em kg/ha K2O
kg/ha  K2O = kg/ha K x 1,20458 = 192,7 kg/ha  K2O

Para se encontrar a quantidade de cloreto a ser aplicada como adubação corretiva parte-se de uma regra de três:

em 100 kg de KCl temos...................60 kg de K2O
...............X....................................192,7 kg/ha de K2O
X = (100 x 192,7) / 60 ;
X = 320 kg/ha de KCl

OUTROS ASSUNTOS
TABELA DE CONVERSAO DE UNIDADES DAS ANALISES DE SOLOS
INTERPRETANDO A ANÁLISE DE SOLO
CALCULO DA DOSAGEM DE VINHAÇA
ABSORÇAO DOS NUTRIENTES DA SOLUÇAO DO SOLO

Interpretando os Conceitos Básicos da Análise do Solo

Na interpretação de uma análise de solo, vários conceitos básicos são importantes para uma recomendação de fertilizantes e corretivos para determinada cultura; conceitos como a soma de bases (SB), CTC efetiva (t) e CTC a pH 7,0 (T), percentagem de saturação por bases (V%), percentagem de saturação por ácidos (M%), e percentagem de saturação por alumínio (m%), e, é claro, mais os teores de pH em água ou em outro extrator, teor de argila, teores de macronutrientes primários (NPK), de Ca e Mg, e de micronutrientes. Um conjunto de informações necessárias para um bom conhecimento da fertilidade do solo, e, através deles, o ponto de partida para uma recomendação de adubação e correção do solo. Dependendo do laboratório, muitas vezes alguns dados devem ser calculados pelo técnico; daí o objetivo desta postagem.

A Importância da Dosagem de Vinhaça

A vinhaça é resíduo líquido resultante do processo de fabricação do álcool, rica em potássio (K), matéria orgânica, cálcio e outros nutrientes como nitrogênio, fósforo, sulfatos e água. Cada litro de alcool produzido gera 10 a 13 litros de vinhaça. É um material corrosivo, mal cheiroso, pH ácido, condutividade elétrica (CE) elevada, e alta DBO (Demanda Bioquímica e Oxigênio), e que carece de cuidados para não poluir o lençol freático. As áreas para aplicação de vinhaça não podem estar contidas nos domínios das Áreas de Preservação Permanente - APPs ou de Reserva legal ou nas áreas de proteção de poços. As áreas devem estar, ainda, afastadas um quilometro das áreas populacionais.

Nas áreas em foi aplicada a vinhaça, a adubação vai depender do teor de nutrientes e da quantidade de vinhaça aplicada; da fertilidade do solo; e da produtividade esperada.

A concentração máxima de potássio no solo não poderá exceder 5% da CTC a pH 7,0. Por exemplo: um solo com CTC7.0 de 4,0 cmolc/dm³, seu limite será (5/100) x 4 = 0,05 x 4,0 = 0,20 cmolc/dm³. Transformando este valor em mg/dm³ de K teremos: mg/dm³ de K = 0,20 x 390 = 78 mg/dm³ de K. Um cmolc/dm³ de K é igual a 0,3909 g K que é igual 390 mg/dm³. Como mg/dm³ x 2 = kg/ha, teremos 78 x 2 = 156 kg/ha de K. Em K2O, 156 x 1,20458 = 187,90 kg/ha de K2O. Lembre-se K x 1,20458 = K2O. E, K2O x 0,83016 = K.

A dosagem de vinhaça a ser aplicada na cana-de-açúcar é conhecida pela fórmula abaixo conforme portaria 4231 da CETESB:

QV = m³/ha = [(0,05 x CTC – Ksolo) x 3744 +185] / Kvinhaça

QV = quantidade de vinhaça em m³/ha;
0,05 = 5% da CTC a pH 7,0;
CTC = valor da CTC a pH 7,0;
Ksolo = teor de potássio (K) em cmolc/dm³, na profundidade de 0,80 cm;
3744 = constante que transforma cmolc K/dm³ para kg K/ha na profundidade de 0,80 cm;
185 = kg de K2O extraído pela cultura por hectare e por corte;
Kvinhaça = teor de K na vinhaça expresso em kg K2O/m³.

Existem muitas controvérsias em relação à aplicação desta fórmula: alguns pesquisadores acham que não se deve limitar em 5% o potássio da CTC potencial; além disto ela é para ser aplicada em todos os solos cultivados com cana. Ora, os solos são diferentes de região para região quanto à fertilidade e à densidade aparente. Contestam, também, do emprego da CTC a PH 7.0 (potencial) em lugar da CTC efetiva; possível superestimação da soma de bases e dos teores de H+Al.

Exemplo: Seja um solo com CTC a pH 7.0 = 4,3 cmolc/dm³; K = 0,20 cmolc/dm³ e a vinhaça com um  teor de K20 = 0,35 kg/m³.

Aplicando a fórmula,
QV = [(0,05 x 4,6 - 0,20) x 3744 + 185] / 0,35

Aqui os conhecimentos de matemática são postos em prática. Em operações com colchetes e parenteses, primeiro se resolve o que está contido nos parenteses e depois o que ficou dentro dos colchetes; iniciando pela multiplicação e depois divisão.

QV = [(0,23 - 0,20) x 3744 + 185] / 0,35
QV = [0,03 x 3744 + 185] / 0,35
QV = [112,32 + 185] / 0,35
QV = 297,32/0,35 = 849,48 m³/ha

O prof. Dr. Gilsom Moura Filho apresentou no XVIII Congresso Nacional de Irrigação e Drenagem, em Maceió, 2007, uma fórmula em que a constante 3744 foi substituída pela constante 5242. Esta constante, 5242, converte os valores cmolc/dm³ de K em kg K2O/ha, a uma profundidade de 0,80 m e uma densidade aparente do solo de 1,4 mg/dm³. Além disto, considerou para o cálculo 6% da CTC ou seja 0,06.

QV = [(0,06 x CTC solo - Ksolo) x 5242 + 185] / K2O kg/m³

O mesmo Dr. Gilson apresentou um quadro referente à quantidade de nutrientes fornecidos em função da lâmina de vinhaça aplicada ao solo, demonstrado abaixo. Para chegar aos valores foram considerados nitrogênio igual a 0,40 kg/m³; fósforo (na forma de P2O5) igual a 0,10 kg/m³;e o potássio (como K2O) igual a 3 kg/m³.

Para se achar a quantidade de m³/ha em função da lâmina em milímetros, basta usar este cálculo:
m³/ha = mm X 10. Por outro lado mm = m³/ha / 10.

Saturação de Potássio (K) da CTC a pH 7,0 com KCl

Com a aplicação, em adubação corretiva, em toda a área, de cloreto de potássio com um teor de 60% de K2O, podemos calcular que esta adubação contribuiu para aumentar o teor de potássio no solo e saturar de potássio a CTC a pH 7,0 a uma determinada percentagem.
Seja um solo que apresenta o valor T igual a 7,2 cmolc/dm³ e o teor de potássio é de 0,08 cmolc/dm³. Foram empregados, neste solo, como adubação corretiva por hectare, a quantia de 400 kg de cloreto de potássio que possui 60% de K2O.

Vamos calcular quanto de K2O fornece os 400 kg de KCl (cloreto de potássio)
Em 100 kg KCl temos .......60 kg K2O
400 kg KCl teremos ................. X .......
X = (400 x 60) / 100 = 240 kg K2O
Por outro lado, considerando os pesos atômicos do potássio K=39 e do oxigênio O= 16 (arredondamos), calcularemos quantos g/ha de potássio (K) representa os 240 kg de K2O.
K2O ------------------ K2
(39x2) + 16 --------- (39x2)
em 94 kg K2O .......... 78 kg K
em 240 kg K2O ............ X.....
X = (94 x 240) / 78 = 199 kg/ha K = 199.000 g K/ha
Considerando que 1 hecatre de solo à profundidade 0-20 cm tem 2.000³ ou 2.000.000 dm³:
199.000 g k ........ 2.000.000 dm³
..........X...........................1 dm³
X = (1 x 199.000) /2.000.000 = 0,0995 g/dm³ K
cmolc/dm³ K = peso atômico (g)/valência/100
cmolc/dm³K = 39 g/1/100 = 0,039 g/dm³
1 cmolc/dm³ K ..................0,39 g/dm³
..........X..............................0,0995 g/dm³
X = (0,0995 x 1) / 0,39 = 0,25 cmolc/dm³ K
Como o solo já tem 0,08 cmolc/dm³ K ele ficou com 0,33 cmolc/dm³ (0,25+0,08).
Para saber que percentagem da CTC foi saturada com potássio:
Em 7,2 cmolc/dm³ ................. 0,08 cmolc/dm³ K
............ X ....................................0,33 cmolc/dm³ K
X = (0,33 x 7,2) / 0,08 = 4,58%

Utilização do KCl para Saturar em K a CTC a pH 7,0

A adubação corretiva com potássio serve para saturar a CTC a pH 7,0 de um solo com este nutriente. Muito importante quando se quer elevar a saturação com potássio através de uma adubação corretiva. Para isto precisamos calcular a quantidade de cloreto de potássio (KCl) por hectare.

Seja um solo que apresenta uma CTC a pH 7,0 (T) de 6,25 cmolc/dm³. O teor de potássio (K) é de 0,06 cmolc/dm³ e queremos saturar esta CTC em 4% de K.
Em 100% corresponde .....6,25 cmolc/dm³
4% corresponderá ------------- X -------
X = (4 x 6,25) /100 = 0,25 cmolc/dm³ de K
Ora o solo já tem 0,06 cmolc/dm³ de K. Falta acrescentar (0,25-0,06) = 0,19 cmolc/dm³ de K.
cmolc/dm³ = peso atômico (g)/valência/100
cmolc/dm³ K = 39/1/100 = 0,39 g/dm³ = 390 mg/dm³
1 cmolc/dm³ K corresponde ..........0,39 mg/dm³
0,19 cmolc/dm³ K corresponderá a .......... X .........
x= (0,19x0,39)/1 = 0,074 g/dm³ de K
Sabemos que 1 ha de solo na profundidade de 0-20 cm tem 2.000 m³ de terra = 2.000.000 dm³.
Então, 0,074 g de K corresponde ........1 dm³
..............X g de K corresponderá........2.000.000 dm³
X= (2.000.000) x 0,074) / 1 = 148.000 g/ha K ou 148 kg/ha de K

Temos que transformar, agora K em K2O. Vamos utilizar o peso atômico do potássio que é 39 e do oxigênio 16 (arredondamos).
K2O --------------- K2
(39x2) + 16------(39x2)
em 94 kg/ha K2O temos 78 kg/ha de K
--------X -------------- 148 kg/ha K
X = (148 x 94) / 78 = 178,35 kg/ha de K2O
Resta agora calcular a quantidade de KCl a ser utilizada. O cloreto de potássio tem 60% de K2O.
Em 100 kg KCl temos .........60 kg de K2O
-----X kg KCl teremos...... 178,35 kg de K2O
X = (178,35 X 100) / 60 = 297,5 arredondando 300 kg/ha de KCl

"Portanto, 300 kg/ha de Cloreto de Potássio, aplicado como adubação corretiva, em toda a área, vai elevar o teor de potássio no solo de 0,06 para 0,25 cmolc/dm³ promovendo uma saturação em potássio da CTC a pH 7,0 em 4%".

Cálculo da Percentagem de Saturação de Cátions do Solo

Tendo a CTC a pH 7,0 e os teores Ca, Mg e K no solo, podemos calcular a percentagem de saturação destes cátions.

O solo apresenta uma CTC a pH 7,0 de 6,25 cmolc/dm³ e teores de Ca = 8; Mg = 2 e K = 9; estes expressos em mmolc/dm³. Como o valor T está expresso em cmolc/dm³, temos que transformá-lo em mmolc/dm³. Para isto basta multiplicá-lo por 10.
T = 6,25 cmolc/dm³ x 10 = 62,5 mmolc/dm³
% saturação de Ca = (100 x Ca) / T = (100x8) /62,5 = 12,8%

% saturação de Mg = (100 x Mg) / T = (100 x 2) /62,5 = 3,2%

% saturação de K = (100 x K) / T = (100 x 9) / 62,5 = 14,4%
Vimos que a relação C/Mg é de 4:1. Na correção do solo devemos observar esta relação. O calcário a ser utilizado, de preferência um dolomítico que contém cálcio e magnésio; ou a mistura com um calcítico para manter a relação Ca/Mg.
Quanto ao potássio (K), a percentagem de saturação está baixa e deve ser aplicada, no solo, uma correção de potássio em toda área utilizando o cloreto de potássio.

Interpretação de Análise do Solo - Cálculos de S, CTCs, m% e V%.

Na interpretação de uma análise de solo é importante conhecermos os valores S da soma de bases, as capacidades de troca de cátions efetiva e a pH 7,0, a percentagem de saturação por alumínio (m%) e a percentagem de saturação por bases (V%). Para determinação da calagem, em vários Estados brasileiros, se utiliza o valor V% que diferencia os solos férteis dos solos de baixa fertilidade. Baseado num resultado hipotético de uma análise de solo, vamos calcular estes valores tão importantes para o técnico na recomendação da calagem e dos fertilizantes, visando uma maior produtividade das culturas.
Uma análise do solo aponta os seguintes teores de nutrientes no solo.

1) Cálculo da soma de bases (S)

Aqui temos um problema. No cálculo da soma de bases (S) das CTC efetiva e a pH 7,0, dos valores (m%) e (V%) os cátions deve estar expressos, todos eles, em cmolc/dm³ ou mmolc/dm³. No resultado da análise acima, o K está expresso em mg/dm³. Então, é preciso transformar estes mg/dm³ K em cmolc/dm³ de K.
25 mg/dm³ K = 0,025 g/dm³ K  (atualização em 07/07/2014)
cmolc = peso atômico (em g) /valência/100
O peso atômico do K = 39 e sua valência é igual a 1
1 cmolc/dm³ K = 39g/1/100 = 0,39 g K
Como 1cmolc/dm³ K corresponde 0,39 g K
............X...................corresponderá 0,025 g K
X = 0,025 x 1 / 0,39 = 0,06 cmolc/dm³ K
Portanto 25 mg/dm³ K = 0,06 cmolc/dm³ K
Agora podemos calcular a soma de bases pois todos os nutrientes estão expressos na mesma unidade.
S = Ca²+Mg²+K¹ = 05+0,1+0,06 = S=0,66 cmolc/dm³

2 - Cálculo da CTC efetiva do solo (t)
Empregaremos a fórmula t = S + Al³
t = 0,66 + 1,7 = 2,36
t = 2,36 cmolc/dm³

3 - Cálculo da percentagem de saturação por Al da CTC efetiva (m%)m % = (100 x Al) / t = (100 x 1,7) / 2,36 = 72
m % = 72%
Neste solo, a percentagem de saturação por Al da CTC efetiva é de 72%.

4 - Cálculo da percentagem de saturação por bases da CTC efetiva
100 – m = 100 – 72 = 28
A percentagem de saturação por bases da CTC efetiva é de 28 %.

5 - Cálculo da CTC a pH 7,0 (T)T = S + (H + Al) = 0,66 + 5,4 = 6,04
T = 6,04 cmolc/dm³

6 - Cálculo da percentagem de saturação por bases (V%) da CTC a pH 7,0
V% = (100 x S) / T = (100 x 0,66) / 6,04 = 10,9%.
V = 10,9%.

7 - Cálculo da percentagem de saturação por ácidos da CTC pH 7,0
100 – V = 100 – 10,9 = 89,1%
O solo, conforme os dados da análise, é um solo com baixo teor de bases trocáveis que ocupam quase 28% da CTC efetiva e 10,9% da CTC a pH 7,0. O valor da CTC efetiva é baixíssimo. O solo apresenta baixa capacidade de reter cátions. A argila deste solo é uma argila de baixa reatividade. Por outro lado, 72% dos pontos de troca estão ocupados pelo Al em relação a CTC efetiva. Isto oferece grandes limitações ao desenvolvimento das culturas. A calagem e aplicações de fertilizantes devem ser importantes recomendações para este solo, visando aumentar a produtividade da lavoura.

Análise de Solos - Os Conceitos de S, CTCs, m%, V%

A análise do solo é o instrumento que o técnico utiliza para recomendar as necessidades de calagem e fertilizantes, melhorando as condições de fertilidade de um solo, para que as plantas encontrem os nutrientes que elas precisam para responder com altas produtividades. É importante o conhecimento dos conceitos abaixo para que tenhamos uma noção mais ampla das condições e manejo da fertilidade do solo. Vamos comentar a importância de cada um, as fórmulas utilizadas para cálculos da soma de bases, CTCs, percentagem de saturação por Al³, percentagem de saturação por bases (V%) e outros.
1 - Soma de bases trocáveis (S) ou (SB)
Aqui se calcula a soma dos cátions Ca² + Mg² + K + Na. Os cátions estão na forma trocável no complexo de troca do solo. Através do valor da soma de bases podemos calcular a CTC efetiva, a CTC a pH 7,0, a saturação por bases (V%).
S = Ca²+Mg²+K+Na.
O valor da soma de bases é expresso em cmoc/dm³ ou mmolc/dm³. Convém lembrar que todos os cátions devem estar expressos em cmoc ou mmolc . Se a análise do solo apresentar os cátions com unidades diferentes, eles devem ser transformados para as unidades que expressam a soma de bases. Além disto, cmoc/dm³ x 10 = mmolc/dm³. Da mesma forma, mmolc/dm³ dividido por 10 = cmoc/dm³.
"A soma de bases (S) dá uma indicação do número de cargas negativas que estão ocupados por bases nos colóides do solo".

2 - Capacidade de Toca de Cátions - CTC efetiva (t)
Esta nos diz a capacidade efetiva de um solo em reter cátions próximos do seu pH natural.
t = S + Al³
Os valores são expressos em cmoc/dm³ ou mmolc/dm³.

3 - Capacidade de Troca de Cátions - CTC a pH 7,0

É a quantidade de cátions adsorvida a pH 7,0 ou, em outras palavras, a CTC potencial do solo. Seria o valor a ser atingido se a calagem elevasse o pH a 7,0. "O máximo de cargas negativas que seriam liberadas a pH 7,0 para serem ocupadas por cátions".

A CTC a pH 7,0 (T) diferencia-se da CTC efetiva a pH natural (t), pois ela inclui o H. O íon H encontra-se em ligação covalente, muito forte, com os óxidos de ferro e alumínio, e o oxigênio (O) dos radicais orgânicos.

T = S + (H + Al³)

Se desejamos liberar cargas negativas que estão ocupadas pelo H na CTC a pH 7,0 devemos elevar o pH do solo acima de 5,5. Nesta faixa não existe mais o Al³ trocável. Em certas culturas, quando se aplicam doses elevadas de calcário ele irá neutralizar parte destes íons H ou acidez não trocável.

4 - Percentagem de saturação por Alumínio (m%)

Expressa quanto por cento da CTC efetiva está ocupada pela acidez trocável ou Al trocável.

"Seria a percentagem de cargas negativas do solo que está ocupada pelo Al³ trocável, próximo ao pH natural do solo. Ela expressa a toxidez do alumínio".

Quanto mais ácido for o solo, maior o teor de alumínio trocável, maior a percentagem de saturação por Al, menores os teores de Ca, Mg, K e, consequentemente, menor a soma de bases trocáveis.

m (%) = (100 x Al³) / t = (100 x Al³) / Ca²+Mg²+K¹+Na¹+Al³

Em solos arenosos, com alta saturação por Al³, a produção de massa verde de soja reduz consideravelmente a partir de 12% no valor m%. A soja é sensível à saturação por alumínio. Doses de calcário devem ser recomendadas para elevar a saturação por bases (V%) em 60%.

Em solos argilosos, a situação não é tão ruim. Aqui o fator limitante na produção de massa verde da soja foi a partir do valor m% de 31%. Em solos argilosos a saturação por bases (V%) deve ser elevada para 50%.

No sistema de plantio direto, deve-se considerar V = 60%.

Neste experimento, a relação Al/Ca teve comportamento drástico na produção de massa verde da soja em solos arenosos onde o valor da relação ficou em torno de 0,2. Nos solos argilosos a relação Al/Ca foi de 0,5.

Quando a saturação por Ca for inferior a 4 ou 5 vezes o alumínio, a produção de massa verde da soja cai drasticamente em solos arenosos. Já em solos argilosos, com a saturação de Ca duas vezes mais que a saturação por alumínio, ou seja uma relação Al/Ca igual a 0,5 o comportamento é menos drástico.

O efeito tóxico do Al é maior no solo arenoso do que no solo argiloso.

Quando se adiciona calcário na dosagem recomendada aumenta-se os teores de Ca e Mg e vai reduzindo os teores de Al³ (acidez trocável), até que no pH 5,6 o Al³ , praticamente, deixa de existir . Com isto o valor da percentagem de saturação por Al (m%) fica zerado. E, por consequência, a percentagem de saturação por bases da CTC efetiva deve ser 100%. Neste patamar a acidez trocável deixa de existir.

Diminuindo-se de 100 o valor encontrado em m%, teremos a percentagem de saturação por bases da CTC efetiva.

5 - Percentagem de saturação por bases (V%)

Este valor expressa quanto por cento dos pontos de troca de cátions no solo estão ocupados por bases. Ou seja, “quanto por cento das cargas negativas a pH 7,0 estão ocupadas por bases como Ca, Mg, Na e K em comparação com aquelas ocupados por Al e H; o valor V% serve para diferenciar solos pobres (V<50>50)”.

Vários Estados brasileiros utilizam o V% para recomendar a quantidade de calcário a ser aplicada ao solo, pelo método de elevação de bases.

V% = (100 x S) / T = [100 x (Ca+Mg+K+Na)] / (Ca+Mg+K+Na+H+Al)

Diminuindo-se de 100 o valor V encontramos a percentagem de saturação por ácidos da CTC a pH 7,0.

A importância de conhecer a CTC do Solo

O solo é constituído de três fases: sólida, líquida e gasosa. A sólida é formada pelas partículas originadas da decomposição de rochas; a líquida seria a água, a solução do solo; a gasosa seria o gás carbônico (CO2) e o oxigênio (O). Os solos foram formados pela ação do vento, chuva, calor, frio, geada que decomporam as rochas (intemperismo). O material resultante desta decomposição sofre interações químicas que resultaram em minerais, ou seja, os nutrientes, cujos íons estão na solução do solo. Óxidos de ferro e de alumínio reagiram com a sílica formando as argilas 2:1 e 1:1. Esta relação expressa sílica:alumínio. As argilas 2:1, são características dos solos temperados enquanto as 1:1, dos solos tropicais. Houve, ainda, formação de silte e areia. O perfil de um solo é formado de horizontes e/ou camadas de diferentes cores de acordo com a presença de ferro hidratado, teores de cálcio, óxido de silício e de matéria orgânica. Em comparação aos solos temperados, os solos tropicais são mais quentes, maior teor de alumínio do que de sílica e capacidade de troca de cátions (CTC) baixa. A decomposição da matéria orgânica é mais rápida. A absorção de água, pelas plantas, é maior. Em solos ácidos e arenosos há maior lixiviação de cátions, principalmente pela CTC e matéria orgânica baixas.
Os cátions estão retidos nos coloides do solo. Eles podem ser substituídos por outros cátions. A fórmula de cálculo refere-se à soma dos íons positivos (cátions) como cálcio (Ca), magnésio (Mg), potássio (K) e sódio (Na) mais os íons hidrogênio (H) e alumínio (Al). Estas cargas positivas são adsorvidas pelas argilas em troca com as cargas elétricas negativas. Portanto, a CTC refere-se à quantidade de cargas negativas. A soma destas cargas elétricas negativas é representada pela CTC e nelas estão ligadas eletricamente os íons de cargas positivas. Lembre-se que os íons de carga elétrica semelhante se repelem e os de carga elétrica diferente se atraem.
Os solos são formados de partículas de argila e matéria orgânica que são os coloides. Estes apresentam cargas negativas predominantemente, se bem que podem apresentar cargas positivas. Por isto é que as partículas atraem os cátions adsorvendo-os na sua superfície. Isto é muito bom porque ao serem adsorvidos pelos coloides, os íons não são tão facilmente carregados pelas águas das chuvas. A planta absorve a água do solo e com ela o nutriente que estava adsorvido. E isto faz com que os coloides, ao perderem íons, atraem novos, estabelecendo-se a troca. A capacidade de um solo trocar seus íons é chamada capacidade de troca catiônica, quando são cátions, e capacidade de troca aniônica, quando são ânions. Conhecer a CTC de um solo é muito importante para elevar a produtividade.
Solos com argila de baixa reatividade, baixo teor de matéria orgânica e baixa CTC não retém cátions. Já solos com argila de alta reatividade apresentam CTC alta e podem reter grandes quantidades de cátions. Solos arenosos apresentam baixo teor de matéria orgânica e baixa CTC e são mais suscetíveis às perdas de nutrientes por lixiviação. Estas características são importantes para definir as doses e épocas de aplicação dos fertilizantes para aumentar a eficiência do adubo.
"O que o solo não pode reter de nutrientes será lixiviado".Origem das cargas negativas:A origem das cargas elétricas negativas podem ser explicadas pelos seguintes aspectos:
1. Rompimento do cristal de argila:Quando isto acontece os grupos (OH)‾ podem ficar expostos e o H+, levemente retido nestes radicais OH, é facilmente trocado por outro cátion.
2. Substituição isomórfica:
Nas argilas tipo 2:1 (as montmorolonitas) alguns Al³+ são substituídos por Mg²+. Resulta, então, uma valência livre de carga elétrica negativa que não sofreu substituição pois o Al é trivalente enquanto o Mg é divalente.
As cargas geradas são permanentes pois não dependem do pH do solo para ocorrerem.
3. Dissociação do grupo OH:Na argila ou na matéria orgânica, a presença de OH nos cristais pode ocasionar a dissociação do H+ havendo formação de uma carga elétrica negativa.
Elevação do pH

Origem das cargas positivas:As cargas positivas, como já vimos, são em número menor que as cargas negativas. A presença de matéria orgânica, que é formada por cargas negativas e dependentes do pH do solo, mantém uma quantidade de cargas negativas na superfície do solo mesmo que exista um grande teor de cargas elétricas positivas. Mas, em certos solos, pode-se encontrar nas camadas superficiais uma predominância de cargas elétricas positivas. Nestes solos, os compostos formados de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio sob condições de pH baixo, verifica-se a "protonação" com a ocorrência de cargas elétricas positivas.

RECOMENDO LER OS ARTIGOS ABAIXO

CTC's efetiva e potencial do solo
Cátions trocáveis e CTC's na análise do solo
Quanto adicionar de K para saturar a CTC do solo
Argilas e níveis de CTC no solo

Cálculo da dose de adubo para saturar parte da CTC

A análise de um solo apresenta os seguintes resultados:
K = 0,8 mmolc/ dm3
Ca = 0,7 cmolc/dm3
Mg = 0,3 cmolc/dm3
(H+ + Al³+) = 5,5 cmolc/dm³

Na aplicação do calcário pretendemos elevar o pH a 6,0. Com esta prática haveria uma liberação de cargas negativas equivalentes a 65% da Capacidade de Troca de Cátions – CTC a pH 7,0. Queremos que 3,5% da CTC seja saturada com potássio. Precisaríamos incorporar ao solo um adubo potássico – o cloreto de potássio. Qual a quantidade de KCl será necessário?.
1° Passo: Calcular a soma de bases (S)
S= Ca + Mg + K
Precisamos transformar K = 8 mmolc/ dm³ em cmolc/dm³.
Os demais cátions estão expressos em cmolc/dm³. Então, precisamos converter o K para cmolc/dm³.
K = 0,8 / 10 = 0,08 cmolc/dm³

S = 0,7+0,3+0,08 = 1,08 cmolc/dm³

2° Passo: Calcular a CTC a pH 7,0 (T)

T = S + (H+ + Al³+)
T = 1,08+5,5 = 6,58 cmolc/dm³

A CTC a pH 7,0 deste solo é igual a 6,58 cmolc/dm3. Sessenta por cento (65%) desta CTC corresponderia:
100% ........................ 6,58 cmolc/dm³
65% ........................   X cmolc/dm³
X = 65 x 6,58 / 100 = 4,27 cmolc/dm³

Deste valor 4,27, deve-se ocupar 3,5% com K
100% .......... 4,27 cmolc/dm³
3,5% ..........  X  cmolc/dm³K
X = 3,5 x 4,27 / 100 = 0,149 cmolc /dm³ K

3° Passo: calcular a reposição de potássio (K)
O solo, já possui 0,08 cmolc de K/dm³
Portanto, 0,149 – 0,08 = 0,069 cmolc de K/dm³ que faltam para se ter 3,5% da CTC a pH 6,0 ocupada por potássio.
Pela tabela 1 (veja mais abaixo) o coeficiente para transformar cmolc/ dm³ de K em g K é 0,3909. Então 0,069 x 0,3909 = 0,026972 g/dm³ de K

Pela Tabela II para transformar-se g/dm³ em kg/ha deve-se multiplicar por 2.000. Logo:

0,026972 g/dm3 de K x 2.000 = 53,94 kg/ha de K.

4° Passo: transformar K em K2O
Mas no fertilizante cloreto de potássio, o potássio está na forma K2O. Então, teremos que transformar os valores de K em K2O.
Para isto, usamos a Tabela 1 e encontramos o fator de conversão de 1,20458.


53,94 kg/ha x 1,20458 = 64,97 kg /ha de K2O.

5° Passo: calcular a quantidade de adubo potássico
Como o cloreto de potássio (KCl) tem 60% de K2O,
100 kg de KCl...................60 kg de K2O
X .kg de KCl ....................64,97 kg/ha de K2O
X = 64,97 x 100 / 60 = 108 kg/ha de KCl