Nutrientes de plantas e conceitos básicos sobre fertilidade do solo

1) Essencialidade: elemento constituinte de um metabólito essencial ou requerido para ação de um processo metabólico

Ex. ação de uma enzima

13 elementos são supridos pelo solo

6 macro (N, P, K, S, Ca e Mg)

7 micro (Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B e Cl) => esta lista pode não ser definitiva

Teor de N e K na folha é 10x maior que P, S e Mg e 1000x maior que Fe, Zn e Mn

Há diferenças entre espécies

2) Disponibilidade: capacidade do solo de ter o nutriente e fornecer está em função:

-Forma do nutriente no solo

-Umidade

-Presença de outros elementos

-Planta

Não pode ser traduzido em número => apenas um indicativo

Variável no tempo e no espaço

3) Fatores que afetam a disponibilidade:

3.1) Fator capacidade: Q (quantidade)/I (intensidade)

Capacidade de ressuprir o nutriente

Poder tampão do nutriente

3.2) Fator transporte: depende do solo (textura, compactação, água)

=> Crítico para nutrientes pouco móveis

3.3) Fator interação: disponibilidade afetada por outro nutriente

Formas: - na solução do solo ocorre interação entre eles (Al e P)

- membrana; competição (K+ e NH4+)

3.4) Fator planta: raiz (morfologia e crescimento) e rizosfera

4) Lei do mínimo ou Liebig : o crescimento das plantas é limitado pelo nutriente em menor quantidade

5) Lei dos incrementos decrescentes: quando se aplica doses crescentes de um nutriente deficiente no solo, os aumentos de produção são elevados inicialmente mas decrescem sucessivamente

LEI DOS INCREMENTOS DECRESCENTES Quando se aplica doses crescentes de um nutriente deficiente no solo, os aumentos de produção são elevados inicialmente mas decrescem sucessivamente

Interação Nutriente - SoloSólido reservatório e fonte imediata

Líquido

Gasoso- processos de oxi-redução importância

Viva- processos biológicos na disponibilidade de

nutrientes

1) Ar do solo

=> Presente nos poros - + 50% ideal

Alta concentração de CO2 pela respiração de raízes e decomposição da matéria orgânica pelos microrganismos

Falta de O2 – nutriente não disponível (falta energia para absorção)

Reações típicas só ocorrem na presença de O2 (nitrificação)

Não há interação nutriente – fase gasosa

Há diferenças entre plantas quanto ao suprimento de O2

Falta de O2 aumenta ou diminui a disponibilidade de certos nutrientes

2) Solução do solo:

A água é essencial no crescimento e desenvolvimento das plantas

Todos os nutrientes são absorvidos da solução do solo

Os compostos orgânicos são de grande importância na solução do

solo (quelação de micronutrientes catiônicos)

Avaliações de disponibilidade de nutrientes não envolvem análise da

solução do solo, pois o teor de nutrientes é muito baixo

Além dos nutrientes considerar a presença de íons H+ e OH- que

definem o pH da solução do solo- principal fator que afeta a

disponibilidade de nutrientes

3) Componentes sólidos:

Componentes minerais (representam a maior parte em solos bem

drenados) e orgânicos

Minerais primários (areia e silte) liberam nutrientes por intemperização

Quartzo - não contribui com nutrientes para a solução

Feldspatos e micas – solos jovens e em camadas profundas

Matéria orgânica – liberação de nutrientes mais rápida pela

decomposição, mas mais lenta que pelos colóides

Ressuprimento da solução é a curtíssimo prazo – feito pelos

argilominerais, óxidos e húmus -> colóides – responsáveis pela

atividade química do solo -> desenvolvimento de cargas elétricas

Matéria orgânica – fonte de nitrogênio enquanto os outros vem da

rocha

3.1) Desenvolvimento de cargas elétricas

a) Cargas permanentes: cargas elétricas resultantes da substituição

isomórfica nos tetraedros e octaedros por cátions de menor valência

Cargas predominantemente negativas

b) Cargas variáveis ou dependentes de pH: são cargas que variam em

função do pH da solução do solo

Húmus apresenta cargas variáveis

A matéria orgânica não desenvolve cargas positivas. O pKa dessa reação

é muito baixo (pH em torno de 2)

200 a 600 meq/100g

Principal responsável capacidade de retenção de cátions nos solos

brasileiros

3.2) Retenção e troca de íons no solo

Existem 3 tipos de íons em interação com a fase sólida:

a) Íons indiferentes: apresentam uma ligação eletrostática com a fase

sólida- atração de cargas opostas

Eles são realmente trocáveis com cátions em solução num processo

reversível e estequiométrico

Ex: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3+, Cl-, NO32-, SO4

2-

b) Íons especificamente adsorvidos: H2PO4-, MoO4

-, K+- vermiculita

Íons fosfatos e molibidatos- ligação covalente

O fosfato é fixado- redução da disponibilidade

O fosfato predomina sobre os demais ânions

CTC- meq/100g ou meq/100cm3, mmolc/dm3

c) Íons determinantes de potencial: OH- e H+

H+ - reação específica com a superfície dos colóides – ligação covalente

Não é trocável – só libera carga negativa pela neutralização com a

hidroxidrila adicionada pela calagem

Fatores que influenciam na CTC:

• Mineralogia

• Textura do solo

• Matéria orgânica

• pH

Ordem preferencial de retenção de cátions no solo (série liotrópica):

H+>> Al3+ > Ca2+> Mg2+> K+~= NH4+ > Na+

Determinação de Ca, Mg e Al – trata-se o solo com excesso de K

10 cm3 de solo + 100 ml de KCl 1N – determina-se o sobrenadante (Al,

Ca e Mg)