Análises De Solo

Conceitos Básicos Importantes

São apenas 16 os elementos químicos considerados como essenciais para as plantas, dentre os mais de 100 existentes na natureza. Para ser considerado essencial, o elemento químico deve atender aos seguintes critérios:

a) em sua ausência a planta não completa o seu ciclo de vida (semente a semente), ou seja, germina, mas não chega a se desenvolver e reproduzir;

b) o elemento químico faz parte de uma substância ou reação bioquímica essencial para a vida da planta;

c) é insubstituível, ou seja, a carência do elemento somente pode ser suprida mediante o fornecimento dele próprio.

Os elementos cuja essencialidade já foi comprovada estão listados abaixo. Seus símbolos químicos estão entre parênteses e serão usados para identificar os nutrientes nos textos seguintes:

Macronutrientes

Carbono (C), Hidrogênio (H) e Oxigênio (O)

Nitrogênio (N)

Fósforo (P)

Potássio (K)

Cálcio (Ca)

Magnésio (Mg)

Enxofre (S)

Micronutrientes

Ferro (Fe)

Cobre (Cu)

Manganês (Mn)

Zinco (Zn)

Cloro (Cl)

Boro (B)

Molibdênio (Mo)

A classificação em macronutrientes ou micronutrientes está relacionada à quantidade que a planta os absorve do meio ambiente. Não há diferenças quanto à importância do elemento para o metabolismo vegetal e para a produtividade das culturas. Todos são igualmente necessários, pois a produtividade será limitada pelo nutriente que estiver em menor disponibilidade, mesmo que todos os demais estejam presentes em quantidades adequadas.

A essencialidade desses elementos está ligada à sua participação insubstituível em processos metabólicos que ocorrem no citoplasma das células das plantas. O nitrogênio, por exemplo, é utilizado pela planta para fabricar aminoácidos e, a partir desses, as proteínas, enzimas e diversos compostos secundários. Como todos os processos metabólicos da planta são realizados por enzimas, a deficiência de N afetará todo o metabolismo do vegetal. O fósforo é utilizado em processos de produção, transferência e armazenamento de energia metabólica. O cálcio tem importantes funções na estruturação e funcionamento de membranas, o potássio atua na regulação osmótica e transporte de carboidratos, o magnésio é utilizado para compor a molécula de clorofila e assim por diante.

Em geral, o solo não é maciço, mas apresenta poros, como uma esponja, que podem ser ocupados por água ou ar, dependendo de suas condições de umidade.

Figura 1: Diagrama representando as diversas fases do solo

A água que ocupa os poros do solo é chamada de solução do solo, pois ela nunca será água pura, já que contém diversas substâncias minerais e orgânicas dissolvidas.

A importância de se estudar a solução do solo está relacionada a dois fenômenos:

- A planta somente absorve nutrientes que estiverem presentes na solução solo;

- Qualquer substância que estiver presente na solução do solo pode ser absorvida pela planta, seja ela nutriente ou não (inclusive substâncias tóxicas, como alumínio e herbicidas, por exemplo).

Dentre as importantes consequências desses fatos, pode-se ressaltar, por exemplo:

- Um fertilizante somente será eficiente se ocorrer a sua dissolução, ou seja, para trazer benefícios às plantas, uma substância utilizada como fertilizante deve ser pelo menos parcialmente solúvel;

- Uma substância tóxica pode estar presente no solo, mas não será prejudicial se não estiver solúvel. É o que acontece com o alumínio que está presente em todos os solos, mas somente causará toxidez ao se solubilizar devido ao excesso de acidez;

- Os nutrientes realmente disponíveis às plantas são aqueles que estão presentes na solução do solo ou em condições de passar rapidamente para a solução (durante o ciclo de vida da planta);

Como a planta somente absorve nutrientes solúveis, é importante conhecer quais suas principais formas solúveis, que ocorrem na solução do solo. São elas:

Tabela 1: Formas químicas em que os nutrientes podem ocorrer na solução do solo

* Quelados são associações químicas complexas entre uma substância orgânica (quelante) e um metal. Este fica envolvido e preso na molécula do quelante. Em geral, de 60 a 90% dos micronutrientes metálicos presentes na solução do solo estão na forma de quelados, pois no solo existem muitas moléculas orgânicas que podem atuar como quelantes.

A Figura 2 mostra, de maneira simplificada, todos os processos de entradas (ganhos) e saídas (perdas) dos nutrientes no solo.

Figura 2: Diagrama representando os processos de entradas (ganhos) e saídas (perdas) dos nutrientes no solo

Exemplos de ganhos

- Através da sedimentação o solo recebe materiais (e os nutrientes contidos neles) de outros solos ou de rochas;

- A aplicação de fertilizantes é a maneira mais fácil e rápida de aumentar a quantidade de nutrientes disponíveis;

- Pela água da chuva, devido à ação das descargas elétricas de tempestades, o solo pode receber nitrogênio transformado da forma molecular (N2, que é inerte) em nitratos (NO³-);

- O nitrogênio pode ser acrescentado também pela ação das bactérias fixadoras de N2, de vida livre ou que realizam simbiose com plantas, como as bactérias do gênero Rhizobium, utilizadas na cultura da soja.

Exemplos de perdas

- Pela volatilização ocorrem perdas gasosas de nitrogênio e enxofre;

- A lixiviação pode ocorrer com todos os cátions (Ca, Mg e K), sendo quantitativamente importante em solos de baixa capacidade de retenção (ver item 1.7) e com o nitrogênio em todos os tipos de solos, mas somente será prejudicial se o nutriente for levado para fora do alcance das raízes ou, em quantidades excessivas, para águas subterrâneas que alimentam nascentes. Em alguns casos é até desejável que ocorra um certo grau de lixiviação para promover o enriquecimento de camadas mais profundas do solo em nutrientes;

- A erosão, em solos agricultados é, na maioria dos casos, o processo de perda de maior importância quantitativa.

Existem fenômenos que poderiam figurar como ganho e perda porque ocasionam, respectivamente, aumento ou redução na disponibilidade dos nutrientes, mas não ocorre movimento para dentro ou para fora do ambiente do solo. Trata-se, por exemplo, do intemperismo que é a degradação, por agentes físicos, químicos e biológicos, de minerais existentes no solo, transformando os nutrientes contidos nesses minerais em formas solúveis e, portanto, aproveitáveis pelas plantas. Esse processo é lento, demandando milênios, e representa a própria essência da transformação das rochas em solo, mas em alguns solos sob condições adequadas de relevo e clima, pode ser de importância na prática agrícola. Em sentido inverso (ocasionando redução na disponibilidade dos nutrientes) atuam a precipitação (ou insolubilização) e a imobilização. No primeiro caso seriam reações químicas formadoras de compostos de baixa solubilidade e, no segundo, atuação de microrganismos que absorvem o nutriente para sua própria utilização, tornando-o temporariamente não acessível às plantas (o que ocorre com o nitrogênio quando se incorpora ao solo material orgânico com relação C/N superior a 70/1).

A movimentação do nutriente no solo pode ser sumarizada na Figura 3:

Figura 3: Diagrama representando a movimentação (dinâmica) dos nutrientes no solo

Pode-se perceber que todos os fenômenos de relevância para o manejo da fertilidade do solo ocorrem a partir da solução do solo. Por exemplo, o nutriente somente chega até às plantas através da solução do solo (ver item 1.2). Assim, o fertilizante aplicado deve se solubilizar, passar pela solução do solo, para ser aproveitado pelas culturas. Parte desses nutrientes aplicados são atraídos pelas cargas dos colóides (partículas minerais ou orgânicas muito pequenas e que apresentam cargas, positivas ou negativas, na sua superfície), sendo liberados à medida que a planta absorve aqueles que já estão na solução, estabelecendo um equilíbrio que mantém a reposição ao longo da vida da planta. Esta adsorção e equilíbrio de reposição torna possível que o efeito dos adubos e corretivos aplicados ao solo se prolongue por mais de uma safra (ver item 1.7). No caso do nutriente fósforo, uma parte do que foi adsorvido se transforma, depois de algum tempo, em uma forma que não é mais liberada, tornando-se fixado e, assim, indisponível para as plantas.

Os fenômenos mostrados na Figura 3 variam de intensidade conforme o nutriente. Por exemplo, o processo de fixação é muito importante para o fósforo e em alguns poucos solos (que são ricos em argilas 2:1, como a montmorilonita) também para o potássio, mas o fósforo praticamente não é perdido por lixiviação. As perdas gasosas não ocorrem com o fósforo e potássio, mas são muito importantes no caso do nitrogênio e enxofre. A formação de precipitados insolúveis ocorre com o fósforo e micronutrientes (em solos com o pH neutro ou alcalino), mas não ocorrem com o nitrogênio e assim por diante.

É interessante observar que para estar disponível o nutriente deve estar na solução, mas por outro lado, os processos que levam à perda de disponibilidade também ocorrem a partir da solução do solo. Assim, para a adubação ser mais eficiente deve-se controlar a solubilização do fertilizante para que ela ocorra de forma total, porém gradual, de modo que haja tempo para o máximo aproveitamento pela planta, com um mínimo de perdas. A aplicação localizada, parcelamento da aplicação e granulação são algumas das técnicas usadas para tornar gradual a solubilização dos fertilizantes.

Para se proceder a análise química do solo são utilizados reagentes químicos (geralmente soluções aquosas diluídas) que são pensadas para, em tese, simular a ação das raízes das plantas, ou seja, deverão extrair do solo apenas as formas químicas dos nutrientes que as raízes extraem e na quantidade proporcional à força das raízes. São chamados de Soluções Extratoras ou, mais simplesmente, Extratores.

A força extratora dessas soluções varia conforme a substância utilizada, sua concentração e a proporção solo/solução que se utiliza durante o processo de extração (que nada mais é do que a agitação vigorosa da amostra de solo como os reagentes). Supondo, por exemplo, uma solução de ácido sulfúrico, que é capaz de dissolver fosfatos do solo, se ela for muito concentrada vai extrair certas formas de fosfatos que a planta não tem acesso durante seu ciclo de vida e, portanto, daria uma falsa impressão de riqueza do solo em fósforo. Se, por outro lado, ela for muito diluída e extrair pouco fosfato em relação ao que a raiz tem capacidade de extrai, forneceria um resultado falsamente baixo. Fazer com que uma solução extratora forneça uma ideia mais próxima possível da realidade que as raízes das culturas encontram num solo chama-se calibração do extrator e será visto com mais detalhes no próximo item. Antes, deve ser entendida claramente a diferença entre Teor Total (quantidade total) e Teor Disponível (quantidade disponível) de um nutriente no solo, pois o extrator fornecerá, pelo menos em tese, apenas o Teor Disponível.¹

Para entender a diferença entre esses dois conceitos, deve-se ter em mente que nem toda a quantidade do elemento químico presente no solo está disponível à planta. A quantidade total é formada por todas as formas químicas do nutriente existentes no solo, estejam elas disponíveis ou não para as plantas. A quantidade disponível significa, como já visto, a parte dessa quantidade total do nutriente que está na solução do solo ou em condições de passar rapidamente para a solução (rapidamente significa dentro do período do ciclo da cultura).

Para ilustrar podem ser feitas as seguintes contas: Como uma área de 1 ha corresponde a um quadrado de 100 metros de lado, se for considerada a profundidade de 20 cm (onde se concentra a maior parte das raízes das plantas) tem-se um cubo de 2.000 m³ (Figura 4).

Figura 4: Cálculo do volume de 1 ha de solo

Considerando-se a densidade do solo como sendo igual a 1 g/cm³ (igual à da água, o que é verdadeiro para a maioria dos solos), pode-se concluir que 1 ha de solo pesará 2.000 toneladas (2 milhões de quilos). Estima-se que a matéria orgânica presente no solo contém cerca de 5 % de nitrogênio. Sendo assim, se este solo do nosso cálculo contém 2 % de matéria orgânica, pode-se calcular a quantidade total de nitrogênio presente nesse solo:

2 % de 2.000.000 kg de solo = 20.000 kg de matéria orgânica

5 % de 20.000 kg de matéria orgânica = 1.000 kg de nitrogênio

Portanto, um solo com apenas 2% de matéria orgânica conteria 1.000 kg de N, uma quantidade bem superior à necessidade da maioria das plantações (a cultura do milho, por exemplo, absorve entre 100 e 150 kg/ha de N para uma boa produtividade) e não seriam necessárias as aplicações de adubos nitrogenados.

Tal raciocínio está errado pois foi calculada a quantidade total de N e não a quantidade disponível. O N disponível seria a fração do N total que se tornaria acessível à absorção radicular (em outras palavras, passaria para a solução do solo) durante o ciclo da cultura.

Na Tabela 2 estão relacionadas as diferentes formas de ocorrência de alguns nutrientes no solo, distribuídas entre as frações disponíveis ou não.

Tabela 2: Exemplos de formas disponíveis e não disponíveis de alguns nutrientes nos solos

O resultado da análise química de amostras de solo que é fornecido por um extrator não tem nenhum significado a menos que seja relacionado a pesquisas que permitam dizer se esse resultado é bom (Alto ou Médio) ou ruim (Baixo). Sem a calibração, os resultados de análise de solo não têm significado. Uma metáfora facilita o entendimento desse conceito: o mecanismo de um relógio não marca as horas, apenas dita a posição dos ponteiros. A hora é dada, na verdade, pela posição dos ponteiros em relação aos números no mostrador. Se a posição dos números do mostrador for alterada, por exemplo, rotacionando o mostrador em alguns graus, a hora marcada será outra. Portanto, o mecanismo que posiciona os ponteiros precisa estar ‘calibrado’ com a posição dos números no mostrador.

Assim como o mecanismo do relógio, os resultados da análise química de amostras de solo