base teórica da acidez dos solos temário: a)conceitos de ácidos e bases; b) origem da acidez do...

Base teórica da acidez dos solos

Temário:

a) Conceitos de ácidos e bases;

b) Origem da acidez do solo;

c) Componentes da acidez do solo;

d) Relações entre cátions trocáveis e o pH;

e) Reações de neutralização;

f) Métodos de recomendação de calagem;

Conceito de ácido e base

• Teoria de Arrhenius • Ácidos são substancias, que em solução, são

capazes de doar prótons (íons H+) enquanto as bases são substâncias doadoras de hidroxilas (íons OH-).

• HA H+ + A-

• BOH B+ + OH-

• A- e B+ representam respectivamente um ânion ou um cátion qualquer.

• Teoria de Bronsted & Lowry• Essa teoria surgiu em 1923 e define os ácidos como doadores de

prótons e as bases como receptores de prótons. Em outras palavras, o par ácido – base é definido sempre através de uma reação, cujo exemplo pode ser a reação de hidrólise do íon alumínio, conforme a seguir:

• Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+

•

• ácido base base ácido


• Outro exemplo da teoria de Bronsted & Lowry:

• Dissociação da molécula de água:

• H2O + H2O OH + 3H+

• ácido + base base + ácido


Dissociação da molécula de água• A constante de dissociação dessa reação (Ka) é igual a

10-14 . Isto significa que o produto das concentrações efetivas, ou melhor, das atividades de H+ e OH- é igual a 10-14, mol/L, conforme a seguinte expressão:

Ka = [ H+] x [OH-] = 10-14

Aplicando-se o conceito de potencial: log1/Ka= log1/[ H+] + log1/[OH-] = log1/10-14

ou, simplificando,

pH + pOH = 14

Origem da acidez dos solos

Origem da acidez dos solos

• Origem dos co-ions: dissociação do CO2:

CO2 + H2O H+ + HCO3-

• Nitrificação:

2NH4+ + 3O2 2NO2

- + 4H+ + H2O

2NO2- + O2 2NO3

-

Fontes de N pH do solo

Ca + Mg Al

mmolc dm-3

Sem N 6,2 52 0

Nitrocalcio 5,0 22 0

Salitre Chile 5,8 21 0

Sulfato amônio 4,3 7 15

Uréia 4,4 12 9

Efeitos da aplicação de 150 kg ha-1 de N durante 12 anos em cafezais

Fonte: Moraes et al, (1976)

Componentes da acidez dos solos

Conceitos de acidez:• Acidez ativa: É acidez devida a atividade dos íons

hidrogênio na solução, em equilíbrio com os íons H+ adsorvidos na matriz do solo. É medida através do pH

• Acidez potencial: É acidez devida aos íons H+Al adsorvidos na matriz coloidal do solo, extraída por solução de sais tamponados, com valores pré-definidos de pH.

• Acidez trocável: É acidez devida ao íon Al+ adsorvido na matriz coloidal do solo, extraída por sais neutros não tamponados.

Relações entre cátions trocáveis e o pH do solo

CTC

Solo A Solo B

pH 7,0

H + Al

Bases

pH atual

Relações entre cátions trocáveis e o pH do solo

Conceitos básicos:

Soma de bases (SB)= Ca + Mg + K

Capacidade de troca de cations (CTC)= SB + (H+Al)

Saturação por bases (V%) = SB/CTC * 100

Capacidade de troca de cations efetiva (CTCe) = SB + Al

Saturação por alumínio (m%) = (Al/ SB + Al)*100

Saturação por bases e saturação por alumínio

Correlação entre saturação por bases e pH do solo

(Quaggio et al., 1983)

Reações de neutralização

(Quaggio et al., 1983)

• CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3

- + OH-

• Colóides + Ca 2+ + HCO3- + Al3+ +

• H2CO3• Al Ca

H

Al

Reações de neutralização

Métodos de recomendação de calagem

Curvas de neutralização

Fonte: Raij et al.(1979)

Métodos de recomendação de calagem • Método da solução tampão SMP (Shoemaker, Mclean and Pratt.)

• Princípio do método:• Decréscimo de pH da solução tampão SMP, preparada a partir da

mistura de várias substâncias com características de tampão (resistência à mudança de pH), para exercer forte tamponamento na faixa de pH entre 7,0 e 7,5. Cada 0,1 unidade de pH de decréscimo da solução de equilíbrio de solo - água- solução corresponde a necessidade de calagem de 1,0 t/ha, para elevar o pH do solo na faixa de 6,5.

Características do método:

Esse método possui boa base teórica e, quando bem adaptado e calibrado para as condições regionais, fornece estimativas precisas para níveis de calagem para pH 6,0 e 6,5. A sua limitação é a baixa sensibilidade quando a necessidade de calagem é definida para pH 5,5. Além disso, é difícil detectar os erros de laboratório, durante a determinação do pH de equilíbrio da suspensão solo e solução tampão do que resulta em doses errôneas de calcário aos agricultores.


Calibração do método SMP para solos do Estado de São Paulo

Fonte: Raij et al.(1979)


Curva de calibração do pH de equilíbrio da suspensão solo – solução tampão SMP com os valores de H+Al

Fonte: Quaggio et al.(1983)

5,0

60

120

180

240

300

4,0 6,0 7,0 8,0

pH SMP

H +

Al,

mm

ol c

dm

-3

Métodos de recomendação de calagem FÓRMULA PARA O CÁCULO DA CALAGEM


NC = CTC (V2- V1) 10 x PRNTna qual:

NC = Necessidade de calagem, em t/ha por 0,20m de profundidade, ou 2000m3 de solo;

CTC = Capacidade de troca de cátions, em mmol c dm-3 de solo;

V2 = Saturação por bases desejada para a cultura, em %;

V1 = Saturação por bases atual do solo, em %;

PRNT= Capacidade neutralizante do corretivo.


Saturação de bases desejada para a cultura


40 60 70 8050

Saturação por bases, %


Saturação de bases e teor de Mg recomendados para as culturas

Fonte: IAC - Boletim 100 )

Culturas Saturação por bases Teor mínimo de Mg no solo

% mmol c dm-3

Abacaxi 50 5

Milho 70 5

Arroz 50 5

Aveia e centeio 70 5

Alfafa 80 8

Citros 70 8

Soja 60 5

Hortaliças 80 9

Café 50 5

Algodão 70 9

Cana de açúcar 60 5


Comparação da eficiência dos métodos através de ensaios de campo

CulturasLocais dos Tipo de Produções observadas Produções estimadas (1)

Referênciaensaios solo S/ calcário Máxima Al=0 V% SMP

---------------------------- kg/ha --------------------------

Algodão Guaíra LR 1463 2823 1600 2394 2274 Silva et al.(1980)

Amendoim Campinas LE 2162 2578 2380 2430 2472 Quaggio et al.(1982)

Batatinha Itararé CB 6721 20083 13816 19692 19440 Quaggio et al.(1984)

Girassol Mococa PV 900 2490 1393 1672 1561 Quaggio et al.(1984)

Milho Mococa PV 3292 5917 4012 5157 5128 Camargo et al. (1982)

Milho Itararé CB 208 3398 2024 3504 3551 Quaggio et al.(1982)

Soja Guaíra LR 1720 2658 1973 2577 2540 Quaggio et al.(1982)

Triticale Itararé CB 302 2357 1531 2336 2491 Quaggio et al.(1984)

Al=O critério do alumínio trocável, V%= método saturação por bases e SMP método SMP segundo Raij et al. (1979)

Fonte: Quaggio (1986)

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