1. O documento apresenta conceitos básicos de química do solo para entender a fertilidade e manejo do solo. 2. Aborda as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo e como elas afetam a fertilidade. 3. Discutem nutrientes essenciais para as plantas, como enxofre, nitrogênio, fósforo e potássio, e como medir a fertilidade do solo.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DO SOLO
QUIMICA E FERTILIDADE DO SOLO
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Professores responsáveis:
Maria Eugenia Ortiz Escobar
Boanerges Freire de Aquino
Fernando Felipe Ferreyra Hernandez
DCS/CCA/UFC
Conceitos de Fertilidade do Solo
Propriedades físicas e químicas do Solo
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Profa. Maria Eugenia Ortiz Escobar
DCS/CCA/UFC
Objetivo
Objetivo:
Introduzir ao aluno os conceitos básicos
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Introduzir ao aluno os conceitos básicos
de química de solo, os quais são
fundamentais para entender a
fertilidade e manejo do mesmo.
Evolução histórica da ciência agronômica
Evolução histórica da ciência agronômica
No século XX, inúmeros progressos
tecnológicos nos processos de produção
agrícola:
SURGE A AGRICULTURA
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agrícola:
•As técnicas de atrelagem e nutrição animal
evoluem
•O surgimento da moto-mecanização
•Da seleção e manipulação genética das espécies
•Técnicas de irrigação
•Pesticidas e fertilizantes químicos

2. Conseqüências:
•Aumento do volume de produção e produtividade
agrícola
Evolução histórica da ciência agronômica
Evolução histórica da ciência agronômica
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agrícola
•Destruição de florestas e biodiversidade
•Erosão e contaminação de recursos naturais não
renováveis e dos alimentos
•Concentração de terras e renda
•Êxodo rural, etc.
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A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
A agricultura tem garantido a demanda crescente
de alimentos desde a última metade do século XX.
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•O rendimento de grãos aumentou
•Os preços de alimentos caíram
•A taxa de aumento de produção excedeu à taxa de
crescimento populacional
•A fome crônica diminuiu
Solo
Reservas de água
Diversidade genética natural
Dependências de combustíveis fósseis não
A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
A agricultura atual mundial
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Dependências de combustíveis fósseis não
renováveis
A agricultura moderna é insustentável!
Ou seja, não pode continuar a produzir comida
suficiente para a população a longo prazo

3. Manejo da fertilidade do solo no contexto atual
e futuro da agricultura brasileira:
A presença de nutrientes é um dos aspectos
fundamentais que garantem a boa qualidade dos
solos e o seu bom uso e manejo, principalmente no
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solos e o seu bom uso e manejo, principalmente no
caso de agroecossitemas.
E o que é um solo fértil?
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E o que é um solo fértil?
Todo solo fértil é necessariamente produtivo?
É a capacidade que o solo tem em ceder
elementos essenciais à planta em
FERTILIDADE DE SOLOS:
FERTILIDADE DE SOLOS:
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elementos essenciais à planta em
quantidades e proporções adequadas durante
todo o seu desenvolvimento.
É aquele que fornece à planta todos os
elementos essenciais em quantidades e
SOLO FÉRTIL:
SOLO FÉRTIL:
elementos essenciais em quantidades e
proporções adequadas durante todo o seu
desenvolvimento e está livre de materiais
tóxicos ou qualquer outro impedimento ao
desenvolvimento da planta.

4. PRODUTIVIDADE:
PRODUTIVIDADE: é função do
SOLO, CLIMA, PLANTA e MANEJO.
SOLO, CLIMA, PLANTA e MANEJO.
P = f (solo, clima, planta, manejo)
O que é um solo produtivo???
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Um solo produtivo é um solo fértil e que
apresenta ainda boas características físicas e
biológicas, livre de elementos tóxicos e se
encontra em local com fatores climáticos
favoráveis.
Ou seja, um solo pode ser fértil sem
necessariamente ser produtivo, e a
fertilidade pode ser natural ou criada pela
adição de nutrientes ao solo.
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fertilidade pode ser natural ou criada pela
adição de nutrientes ao solo.
Baixa fertilidade: Natural ou não?
Baixa fertilidade: Natural ou não?
Pode ser tanto natural quanto antrópicas.
Natural gênese do solo e o intemperismo,
particularmente em grande parte das regiões
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particularmente em grande parte das regiões
tropicais e subtropicais, onde a remoção de
nutrientes do solo é mais acelerada.
Antrópicas provocadas pelo manejo
inadequado do solo, sendo a retirada de
nutrientes sem reposição uma das maiores
responsáveis.
*

5. Outro aspecto é que solos naturalmente
férteis, sob manejo inadequado podem ser
transformados em solos de baixa
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transformados em solos de baixa
fertilidade.
-
O solo é complexo e heterogêneo
O solo é complexo e heterogêneo.
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Suas propriedades físicas, químicas e físico-
químicas variam em pequenas distâncias
verticais e horizontais.
Do Ponto de Vista Físico
Do Ponto de Vista Físico
Do ponto de vista físico, o solo é um sistema
heterogêneo e trifásico.
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Fase sólida
Fase líquida
Fase gasosa
Partículas que
apresentam
diferentes
tamanhos
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Composição volumétrica de um solo com boa cobertura
Frações
granulométricas
ou
Frações texturais

6. Fase sólida
Fase sólida
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orgânica (matéria orgânica do solo)
inorgânica (argila-areia-silte)
A fase sólida é constituída de agregados que
são formados de partículas unitárias,
cimentadas entre si por:
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•MO
•Óxidos e hidróxidos de Fe e Al
•Sílica
O solo apresenta poros, similar a uma esponja,
que podem ser ocupados por água ou ar,
dependendo de suas condições de umidade.
Fases Líquida e Gasosa
Fases Líquida e Gasosa
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A existência de espaços vazios ou poros entre
as partículas acontece por causa da mistura de
partículas sólidas.
formação de
agregados
Ao conjunto de
agregados, denomina-se
estrutura do solo.
SOLO BEM ESTRUTURADO
Permite:
Poros adequados para a entrada de ar e
água no solo;
Porosidade adequada para que a água se
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Porosidade adequada para que a água se
movimente através do solo sendo disponível
para as culturas, assim como permita uma
boa drenagem do solo;
Porosidade adequada para o crescimento
das culturas após a germinação das
sementes, permitindo que as raízes
explorem um maior volume de solo em busca
de ar, umidade e nutrientes.

7. São encontrados dois tipos de poros nos
solos:
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Macroporos: - maior diâmetro, através dos
quais a água é drenada e o ar
ar se move
livremente
Microporos: responsável por retenção de
água
água por capilaridade.
Para manter o solo em
condições de alta
produtividade, é importante
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produtividade, é importante
conservá-lo bem
estruturado.
A estruturação permite uma
porosidade adequada onde
podem alojar-se água ou ar.
A água é importante não somente pelo
fornecimento de nitrogênio e oxigênio às
plantas, mas, também, pela formação da
solução do solo
solução do solo, de onde as plantas
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solução do solo
solução do solo, de onde as plantas
absorvem os nutrientes essenciais ao seu
crescimento e desenvolvimento.
O ar é essencial para que as plantas
respirem, gerando, assim, energia para a
absorção dos nutrientes.
Natureza:
100 elementos
Essencial: sem ele a planta
não vive
Benéfico: aumenta o crescimento
e a produção em situações
particulares.
Tóxico: não pertencendo às
categorias anteriores, diminui o
crescimento e a produção,
podendo levar à morte.
Do Ponto de Vista Químico
Do Ponto de Vista Químico
Na planta:
Total:40-50 elementos
13 elementos são Essenciais
crescimento e a produção,
podendo levar à morte.

8. As plantas são compostas de 70 a 90% de água,
sendo o restante de matéria seca 90% ou mais
é formada somente por três elementos:
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o carbono (C), o hidrogênio (H) e o oxigênio (O).
C
ar, O
ar e água, H
água.
O solo é responsável por apenas 1% da composição
da planta, mas isso não significa que ele é menos
importante.
C-O-H são adquiridos a partir do CO2 atmosférico e
da água presente no solo.
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São incorporados às plantas pelo processo de
fotossíntese.
Como conseqüência da fotossíntese, esses três
nutrientes fazem parte de praticamente todas
as moléculas orgânicas dos vegetais e são
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as moléculas orgânicas dos vegetais e são
responsáveis por cerca de 94-97% do peso seco
de uma planta.
Os demais nutrientes (6-3 % restantes)
fazem parte dos minerais presentes no solo.
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Por derivarem dos minerais, esses elementos
são denominados nutrientes minerais e o
processo pelo qual as plantas os adquirem é
denominado nutrição mineral.

9. Além dos três elementos não-minerais, as
plantas são constituídas de mais 13
elementos minerais.
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os macronutrientes e os micronutrientes.
* Macronutrientes ou nutrientes necessários em
grandes quantidades (N, P, K, Ca, Mg, S)
Os macronutrientes podem ser subdivididos em
primários, o nitrogênio (N), o fósforo (P) e o
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Os macronutrientes podem ser subdivididos em
primários, o nitrogênio (N), o fósforo (P) e o
potássio (K); e em secundários o cálcio (Ca), o
magnésio (Mg) e o enxofre (S).
* Micronutrientes ou aqueles necessários em
pequenas quantidades (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Cl, Mo,
Ni)
Uma explicação para os macronutrientes
serem requeridos em quantidades elevadas é
o fato deles fazem parte de moléculas
essenciais para o vegetal, ou seja, possuem
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essenciais para o vegetal, ou seja, possuem
um papel estrutural.
Por outro lado, os micronutrientes estão mais
relacionados à ativação de certas enzimas,
sendo esse um papel regulatório.
A identificação desses nutrientes atende aos
critérios de essencialidade ou seja:
a)a deficiência ou falta de um elemento
impossibilita a planta de completar seu ciclo
biológico;
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b) a deficiência é especifica para o elemento em
questão;
c) o elemento deve estar envolvido diretamente na
nutrição da planta, seja constituindo um
metabólito essencial, seja sendo requerido para
a ação de um sistema enzimático.

10. Existem outros elementos que não são essenciais,
mas que, também têm sido considerados
benéficos
benéficos para as plantas. Exemplos:
Sódio (Na): para plantas que sobrevivem em
solos em condições de deserto, como, por
exemplo, os cactos. Na x K
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exemplo, os cactos. Na x K
Silício (Si): para algumas gramíneas, como o
capim, a cana-de-açúcar e o milho. Estresse
hídrico.
Cobalto (Co): para plantas leguminosas, como o
feijão, soja e ervilha.
Selênio (Se) x enxofre (S)
Somas de Bases (SB)
É o resultado da soma dos teores de Ca2+, Mg2+, K+
e Na+.
Do ponto de Vista Físico
Do ponto de Vista Físico-
-Químico
Químico
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e Na+.
Esse cálculo somente pode ser feito se todos os
nutrientes estiverem na mesma unidade, que pode
ser cmolc.dm-3 ou mmolc.dm-3.
Não pode ser feita essa soma se o K e o Na,
estiverem expressos em mg.dm-3.
Saturação de Base (V%)
A saturação de base fornece uma idéia do estado
de ocupação das cargas da CTC total, ou melhor,
do total de cargas negativas existente no solo,
ocupada pelos cátions Ca2+, Mg2+, K+ e Na+.
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ocupada pelos cátions Ca2+, Mg2+, K+ e Na+.
V (%) = (Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+) x 100
Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ + Al3+ + H+
Saturação por Al (m):
m = [(Al3+ x 100)/t
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Onde t = CTC efetiva

11. De acordo com a saturação por base (V) e por
alumínio (m), os solos podem ser divididos em três
grupos:
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Solos Eutróficos (férteis): V% 50%;
Solos Distróficos (pouco férteis): V% 50%.
Em alguns casos, estes solos podem ser muito
pobres em Ca2+, Mg2+ e K+ e apresentar teor de
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Em alguns casos, estes solos podem ser muito
pobres em Ca2+, Mg2+ e K+ e apresentar teor de
Al trocável muito elevado.
Solos álicos (muito pobres): Al3+ trocável ≥ 0,3
cmolc.dm-3 e m% 50%.
Pode-se dizer que todo solo álico é distrófico,
embora nem todo solo distrófico seja álico.
Capacidade de Troca de Íons:
catiônica (Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4
+, etc.)
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aniônica (NO3
-, H2PO4
-, HCO3
-, SO4
-, etc.).
Em termos práticos, dizer que os cátions
adsorvidos nos coloides do solo são tocáveis,
significa dizer que eles podem ser
substituídos por outros cátions.
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substituídos por outros cátions.
Ou seja, o cálcio pode ser trocado por
hidrogênio e/ou potássio, ou vice-versa.

12. A capacidade de troca de cátions (CTC) de um
solo (argila ou húmus) representa a quantidade
total de cátions retidos à superfície desses
materiais em condição permutável.
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materiais em condição permutável.
Quanto maior a CTC do solo, maior o número de
cátions que este solo pode reter.
A CTC é uma característica físico-químico
fundamental ao manejo adequado da fertilidade
do solo.
A CTC total (T) é o resultado da soma dos
teores de: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, H+ + Al3+
trocáveis no solo, a pH 7,0.
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CTC total (T) = Ca2+, Mg2+, K+, Na+, H+ + Al3+
CTC efetiva (t)
Corresponde às cargas do solo que estão
disponíveis para os processos de troca, ou seja,
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disponíveis para os processos de troca, ou seja,
ocupada pelos cátions trocáveis, que são Ca, Mg,
K e Al, ao pH natural do solo.
CTC efetiva (t) = Ca2+ + Mg2+ + K+ + (Na+) + Al3+
= SB + Al
Interpretação dos valores de SB, T e V em solos
SB (cmolc/kg) V (%) T (cmolc/kg)
alto mais de 6 mais de 60%; mais de 10
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alto
médio
baixo
mais de 6
4 a 6
menos de 4
mais de 60%;
35 a 60%;
menos de 35%
mais de 10
6 a 10
menos de 6