Impactos da atividade agrícola sobre o solo Acidificação Disciplina: Atividade Agrícola e Meio Ambiente Prof. M. Sc. Kleber de Oliveira Fernandes Eng. Agrônomo. Montes Claros, Abril/Setembro de 2010

Relembrando: Salinização “Quanto menor precipitação média anual, maior a evapotranspiração potencial e maior é a possibilidade de salinização do solo quando irrigado” Condições onde há ocorrência: Solos em regiões de baixas precipitações pluviais; Alto déficit hídrico; Deficiência natural de drenagem interna; Maior ocorrência em zonas com precipitações médias de até 1000mm/ano. Como um solo se torna salino? Íons Ca2+, Mg2+, Na+, K+, bem como radicais CO3+, HCO3+, SO4+, entre outros. As plantas removem basicamente H2O do solo. Aumento do potencial osmótico do solo. Pela toxidez de determinados elementos, principalmente sódio, boro e os bicarbonatos e cloretos.

Solos ácidos Prejudica o desenvolvimento e reduz rendimentos Al3+ e Mn2+ → podem ser tóxicos às plantas Valor referência: pH em H2O abaixo de 5,5 Drescher et al., (1995) → 60000 amostras, 70%. Relembrando: Ácido → substância que doa prótons Base → substância que absorve prótons

Formação de solos ácidos nas regiões úmidas

Rocha sólida → Solo (Friável e habitado por organismos) Tempo, clima, relevo, material de origem e organismos As rochas são formadas por componentes muito pouco solúveis em H2O puro (<0,01g.L-1) Solos ácidos → Zonas de clima quente, com altas precipitações pluviométricas – pH < 5,5 pH(H2O) Arenito: 6,9 Basalto: 6.9 Granito: 7,3 Solo Material pH(H2O) Argisolo Vermelho(dt) Arenito 4,2 Latossolo Vermelho(dtf) Basalto 4,9 Lateítico Bruno avermelh. Granito 4,6

CONTRIBUEM PARA ACIDIFICAÇÃO: (?)Como um material de reação quase alcalina pode originar um solo ácido? Conhecimento de como os solos se formam, a partir do material de origem Solubilização da rocha Perda de cátions Retenção de cátions de maior valência CONTRIBUEM PARA ACIDIFICAÇÃO: Reações de hidrólise que ocorrem na solução do solo; Reações bioquímicas dos microrganismos que crescem sobre as rochas; Decomposição de resíduos orgânicos; Ação do homem; Absorção de nutrientes pelas plantas.

Solubilização da rocha CO2 + H2O = HCO3- + H+ A água da chuva que entra em contato com a rocha é ácida devido à dissolução e reação do CO2 da atmosfera na água. Os íons H+ reagem com a rocha, liberando cátions e ânions para os organismos que irão se estabelecer sobre a rocha. Teores no solo muito mais baixos para Ca, Mg, Na, K, enquanto Fe e Al são quase sempre mais elevados. Conclui-se: Alguns elementos podem ser facilmente percolados no perfil. Fe e Al → muito baixa solubilidade nos solos que se formam em boas condições de oxigenação

Reações de hidrólise MINERAIS E SUBSTÂNCIAS HÚMICAS Atração dependente da valência dos íons Al3+ - atraídos fortemente – permanecem nos solos Por esta razão os solos tropicais tem: ↑ Al e Fe ↓ Ca, Mg, Na, K Reações de hidrólise Íons presentes na solução liberam íons H+ (↓pH) Alumínio em meio aquoso Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+ “À medida que íons Al3+ vão sendo solubilizados da rocha, liberam íons H+, que favorece dissolução de mais rocha”. “Faz com que o Al desloque dos sítios de troca para a solução do solo os cátions importantes, favorecendo a sua percolação”.

Absorção de nutrientes Microrganismos “Quando decompõem os resíduos vegetais no processo de mineralização e formação de substâncias húmicas” Res. Vegetais + O2 + Microrg. = CO2 + NO3- + H+ Percolação do nitrato – arraste de um cátion (eletroneutralidade) Íons H+ (↓pH) Absorção de nutrientes Liberam na rizosfera – íons H+ ou OH- (eletroneutralidade) Íons H+ (↓pH) – leguminosas mais intenso Ação do homem Fertilizantes – [(NH4)2SO4] Sistema de manejo – acúmulo de M.O. (P.Direto)

Acidez ativa e acidez potencial do solo

pH(água) Classificação Potencial – substâncias ou compostos que liberam íons H+ Ativa – concentração de íons H+ na solução pH = - log [H+] pH = 7 → neutro = 1 x 10-7 M pH(água) Classificação <5,0 Extremamente ácido 5,0-5,5 Muito ácido 5,6-6,0 Ácido 6,1-6,5 Pouco ácido 6,6-7,0 → Aproximadamente neutro 7,1-7,5 Pouco alcalino 7,6-8,0 Alcalino >8,0 Muito alcalino

Correção de solo ácidos Acidez – é produto da ação dos agentes do intemperismo sobre a rocha matriz que solubiliza os minerais presentes Solúveis percolados ↔ Menos solúveis acumulados Correção – calagem ou substâncias que geram íons (oxidrila e bicarbonato) capazes de neutralizar Íons H+ Calcário agrícola – CaCO3, MgCO3, pouco solúveis(<1,0g.L-1) Neutraliza íons H+ provenientes do Al3+ e da M.O. Aumenta a CTC pela ocupação dos cátions Ca2+ e Mg2+ Elevação do pH

CaCO3 + H2O → Ca2+ + HCO3- + OH- (1) HCO3- → OH- + CO2 (2) H+ + OH- → H2O (3) (4) (5) O Ca2+ e o Mg2+ vão ocupando a superfície dos minerais e da M.O.

“Normalmemte os solos necessitam de doses diferentes de carbonatos para neutralizar a acidez”. Solo pH M.O. Al3+ Argila Nec. Cal. g.kg-1 Cmol. kg-1 g.kg-1 pH 6,0 Latossolo ver. 4,2 4,7 2,3 650 8,1 Latossolo rox. 4,2 5,6 3,8 520 11,7 Latossolo bruno 4,2 6,4 4,9 730 17,9 Argissolo ver. 4,2 2,9 0,6 250 4,1 Cambissolo húm. 4,2 7,6 5,5 670 16,3 Por quê?

Poder tampão do solo Vasos comunicantes: 1º alto poder tampão 2º baio poder tampão Ambos com pH=4,2 Meio sólido - Al3+ e M.O. Meio líquido – acidez ativa

Gesso agrícola em solos ácidos Gesso: CaSO4 . 2H2O Melhora do ambiente radicular das plantas (Al3+) Pouco afeta o pH do solo (0,3 unidades) Não libera íons OH- ou HCO3- A dissolução ocorre conforme a seguinte reação: CaSO4 . 2H2O – Ca2+ + SO42- + 2H2O Precipitação de compostos sólidos de Al3+: Jurbanita – AlOHSO4 . 5H2O Basaluminita – Al(OH)10SO4. 5H2O Alunita – KAl3(OH)6(SO4)2