A influência do pH do solo na agricultura

A definição de pH (potencial hidrogeniônico) refere-se a medida da quantidade (em mol) de íons hidrônio (H3O+) livres por litro de solução, que é determinado através da relação pH = – log [H3O+], ou seja, o pH é o cologaritmo na base 10 da concentração de íons hidrônio em mol L-1. Como a medida é realizada em escala cologarítmica, quanto menor é o valor do pH, mais ácida é a solução. Na prática, uma solução cuja a concentração de íons H3O+ é igual a 1,0×10-1 mol L-1 apresenta um pH de 1, enquanto que outra solução de concentração de íons H3O+ de 1,0×10-2 mol L-1 apresenta um pH de 2, ou seja, cada unidade de pH de diferença representa que uma solução tem dez vezes mais íons H3O+ livres que a outra.

A escala de pH (Figura 1) apresenta valores que variam de 0 a 14, a 25 ºC, na qual uma solução é ácida se o seu pH for menor que 7,0; neutra se o seu pH for igual a 7,0; e básica (alcalina) se o seu pH for maior do que 7,0. No caso de amostras de solo, os valores de pH variam entre 3,0 e 9,0 unidades, normalmente, o que mostra que os solos podem ser ácidos ou básicos, dependendo de sua composição. Existem vários fatores que podem interferir no pH do solo, sendo alguns naturais, como a sua composição (rochas das quais ele é derivado) e a sua posição geográfica, e outros artificiais, como a concentração de minerais e substâncias orgânicas adicionadas no seu preparo para o plantio.

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Figura 1 – Escala ilustrativa com os pH’s aproximados de algumas substâncias. 

A medida do pH do solo não é feita diretamente, pois o solo é sólido e o conceito de pH se aplica a soluções líquidas. Assim, o que se faz é a preparação uma solução formada pela mistura de uma amostra do solo e água, que é agitada e depois passa por um processo de decantação e filtração. Então, se realiza a determinação do pH dessa solução através de técnicas específicas para a finalidade da medida.

Uma das técnicas mais comumente empregada é a utilização de um equipamento denominado peagâmetro ou pHmetro (Imagem 1).  Esse medidor de pH é composto por um eletrodo (espécie de sensor), conectado a um potenciômetro, que converte o valor de potencial do eletrodo em unidades de pH, ou seja, esse equipamento funciona como um voltímetro que mede a diferença de potencial elétrico entre os dois eletrodos que o constituem. Um dos dois eletrodos tem a finalidade de detectar íons hidrônio e, o outro, é utilizado como referência. Enquanto o sensor eletrodo detecta mudanças na voltagem com base na atividade do íon hidrônio, o eletrodo de referência fornece uma voltagem constante para comparação e correta medição. A diferença entre as duas tensões é mostrada como um valor de pH pelo medidor, sendo que maiores tensões sinalizam níveis de pH ácido e menores tensões sinalizam níveis de pH básico.

Imagem 1 – Medidor de pH (pHmetro).

O uso de indicadores de pH também pode ser empregado para a indicação (por isso seu nome) da acidez ou basicidade das amostras. Esses indicadores ácido-base são substâncias naturais ou sintéticas que têm a propriedade de mudarem de cor em função do pH do meio, devido a presença de íons H3O+ e OH livres em uma solução, e justamente por esta propriedade são usados para indicar o pH. Existem vários tipos de indicadores, os quais reagem e alteram a coloração da solução de formas distintas. A fenolftaleína, por exemplo, adquire coloração avermelhada ou rosa bem intensa em meios básicos, porém em meios ácidos permanece incolor, enquanto o azul de bromotimol apresenta coloração amarela em solução ácida, azul em solução básica e em solução neutra apresentará coloração verde. Outros indicadores comumente empregados são: alaranjado de metila, indicador universal, papel tornassol, entre outros (Figura 02).

Na agricultura, a produtividade de um determinado solo está intimamente ligada ao valor de seu pH. Além disso, a acidez ou alcalinidade do solo é determinante para o desenvolvimento de algumas culturas. Os solos ácidos (pH < 6,5), por exemplo, são ideais para o cultivo da erva-mate e da mandioca. Por outro lado, solos muito ácidos não são muito férteis porque a disponibilidade de nutrientes é muito pequena para as plantas. Entre as culturas que não se desenvolvem bem em solos ácidos estão o algodão, a soja, o feijão e a alfafa. 

Figura 2 – Faixas de pH de indicadores ácido-base comuns.

Um caso interessante é o das hortênsias (Imagem 2), flores que têm sua coloração influenciada diretamente pelo pH do solo no qual estão cultivadas. Em solos ácidos, as hortênsias apresentam a coloração azul e, quanto menor for o pH do solo, mais azuis-escuras serão as flores. Já em solos alcalinos essas flores terão a sua coloração variando de rosa ao branco e, quanto maior o pH do solo, mais claras serão as flores. Essas flores podem ser consideradas como indicadores naturais de pH.

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Imagem 2 – Hortênsias (Hydrangea macrophylla) em três cores diferentes devido ao pH do solo no qual estão plantadas.

No Brasil, os solos apresentam o pH variando de 5,0 a 5,5 em sua maioria e, portanto, são considerados fortemente ácidos. Geralmente, a correção da acidez dos solos brasileiros é realizada pelo processo de calagem, que consiste na adição de calcário (constituído por carbonato de cálcio: CaCO3) ao solo, elevando o pH a faixa de 6,0 a 6,2, próximo ao neutro. Em regiões ricas em calcário, os solos já são alcalinos naturalmente.

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Professor Me. Alan Patrick da Silva

Professora Ma. Flávia Caroline Bedin Feitosa

Fontes:

  1. Imagem extraída de “Mundo Educação”. Acesso em 28/01/2021. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/acidez-solo.htm#:~:text=Em%20solo%20%C3%A1cido%20a%20hort%C3%AAnsia,mais%20b%C3%A1sico%2C%20mais%20claro%20ser%C3%A1
  2. Imagem extraída de “NetLab”. Acesso em 31/01/2020. Disponível em: https://www.lojanetlab.com.br/equipamentos/medidor-de-ph-phmetro/medidor-de-ph-phmetro-edge-hi2002-01
  3. Imagem extraída do livro “Química: A Ciência Central”. BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene; BURSTEN, Bruce E. Química: A ciência central. 9 ed. Prentice-Hall, 2005, p. 179.

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