pH do solo

OBJETIVO: Determinar o pH do solo em diferentes amostras; observar pH ácidos,básicos e neutros; discurtir a impotância do conhecimento do pH do solo para as práticas agrosilvi-pastoris,bem como a sua correção.

MATERIAIS NECESSÁRIO PARA EXECUÇÃO DA ATIVIDADE:

• No mínimo duas amostras de solo seco e moído. Se tiver mais amostras, e conhecer o histórico de uso dos respectivos solos, a discussão será mais interessante; 

• colher;

• copo plásticos descartável de 50 mL;

• palito de sorvete;

• Água. Melhor seria água destilada. Se não tiver, evite usar água mineral; 

• Papeis indicadores de pH. Existem marcas bem baratas, que podem encontra das na Internet, normalmente vendidas em caixas de 50 ou 100 unidades. Na caixa vem a escala de interpretação do pH. 

PROCEDIMENTOS: Em cada copo descartável de 50 mL, adicione aproximadamente a metade do volume com solo seco e moído. Complete o copo com água. Em seguida, agite a mistura com os palitos de sorvete ou uma colher de chá.

Deixe a mistura descansar por pelo menos meia hora. Após esse período de descanso, agite novamente com o palito de sorvete e insira o papel indicador de pH na mistura, de forma que toda a parte colorida do papel fique imersa. Mantenha o papel na mistura por cerca de um minuto.

Após esse tempo, retire o papel indicador da mistura e lave-o com um pouco de água para remover o excesso de solo. Compare a cor obtida com a escala de pH disponível na embalagem do papel indicador para determinar o pH da amostra de solo.

Repita o procedimento com todas as amostras de solo disponíveis. Por fim, anote os resultados e discuta-os com os alunos.

CONCLUSÃO: O pH, que significa potencial hidrogênio, é uma medida utilizada para descrever o caráter ácido ou básico predominante em um meio aquoso. Seu valor é determinado em uma escala que varia de 0 a 14, considerada à temperatura de 25°C.

Um meio aquoso é considerado ácido quando apresenta pH entre 0 e 7; básico, quando o pH está entre 7 e 14; e neutro quando o pH é igual a 7.

Cálculo do íon hidrogênio

O pH é calculado pela fórmula:

pH=−log⁡[H+]

ou equivalentemente

pH=log⁡(1[H+])

A maior parte dos solos brasileiros apresenta comportamento ácido, sendo muitos deles altamente ácidos. Solos com elevado grau de acidez tendem a ser pobres em cátions básicos e geralmente apresentam alto grau de intemperismo.

Dois cátions são responsáveis pela reação ácida do solo: o hidrogênio (H⁺) e o alumínio (Al³⁺), denominados cátions ácidos. Os demais cátions, como o cálcio (Ca²⁺), são considerados cátions básicos.

Os cátions básicos adsorvidos na superfície das argilas são deslocados e substituídos pelo íon hidrogênio (H⁺), que possui grande capacidade de modificar a estrutura das argilas. Quando as argilas ficam saturadas por H⁺, elas se tornam neutras, mas também instáveis, passando por decomposição parcial.

Esse processo libera cátions de alumínio (Al³⁺) devido ao desmantelamento das lâminas octaédricas expostas nas bordas das partículas de argila. O alumínio liberado substitui o hidrogênio nos pontos de troca catiônica, estabilizando as argilas, que então ficam saturadas por alumínio.

Os solos podem apresentar caráter ácido, neutro ou alcalino, dependendo do valor do seu pH. O pH é uma medida que expressa a concentração de íons hidrogênio (H⁺) em uma solução, indicando sua acidez ou alcalinidade. A escala de pH varia de 0 a 14: valores inferiores a 7 indicam meio ácido (predomínio de H⁺), valor igual a 7 indica neutralidade (igual concentração de H⁺ e OH⁻), e valores acima de 7 indicam meio alcalino (predomínio de íons hidroxila, OH⁻). Em solos naturais, o pH geralmente varia entre 4,0 e 9,0.

Quando um solo está saturado por íons H⁺, ele se comporta como um ácido fraco. A retenção de hidrogênio no complexo de troca eleva a acidez do solo. O alumínio (Al³⁺) também contribui significativamente para essa acidez, pois sua hidrólise libera íons H⁺ na solução do solo.

O pH do solo é expresso em escala logarítmica, o que significa que cada unidade representa uma variação dez vezes maior ou menor na atividade dos íons H⁺. Por exemplo, um solo com pH 6 é dez vezes mais ácido do que um com pH 7, o que indica maior concentração de hidrogênio livre.

A acidez ou alcalinidade dos solos está diretamente relacionada ao tipo de material de origem. Solos derivados de rochas básicas, como o basalto, tendem a ter pH mais elevado. Já aqueles originados de rochas ácidas, como o granito, geralmente apresentam pH mais baixo.

Microrganismos e plantas são altamente sensíveis ao pH do solo, já que ele afeta a disponibilidade de nutrientes e o equilíbrio químico do ambiente. A acidez do solo é comum em regiões com alta pluviosidade, onde ocorre a lixiviação das bases trocáveis, como cálcio (Ca²⁺) e magnésio (Mg²⁺), sendo essas substituídas por íons H⁺, Al³⁺ e Mn²⁺, que são acidificantes.

A acidez excessiva, além de reduzir a fertilidade, pode causar toxicidade às plantas, especialmente pela presença de alumínio e manganês solúveis. Em solos altamente ácidos, até o ferro pode atingir níveis prejudiciais ao crescimento vegetal.

Práticas agrícolas intensivas, como o cultivo frequente, tendem a diminuir a concentração de bases no solo, facilitando a entrada de íons hidrogênio. A erosão agrava o problema ao remover a camada superficial mais rica em nutrientes e expor camadas subsuperficiais mais ácidas.

Um solo muito ácido compromete o equilíbrio biológico, afetando negativamente a atividade microbiana responsável pela decomposição da matéria orgânica e pela fixação do nitrogênio atmosférico. Diante disso, a calagem é a principal prática de correção da acidez, sendo necessária em cerca de 84% dos solos brasileiros.

A calagem consiste na aplicação de corretivos agrícolas, geralmente à base de cálcio e magnésio, para elevar o pH e reduzir a toxicidade de alumínio e manganês. Os materiais mais utilizados são:

• Calcário agrícola (CaCO₃ e MgCO₃): o mais comum, derivado da moagem de rochas calcárias.
  
  

• Óxido de cálcio (cal virgem): embora eficiente, é pouco usado devido à sua natureza cáustica.
  
  

• Hidróxido de cálcio (cal hidratada): obtido a partir da reação do óxido de cálcio com água.
  
  

• Escórias de siderurgia: subprodutos do aço que contêm silicatos de cálcio e magnésio.
  
  

A reação simplificada da calagem pode ser representada por:

Solo-H⁺ + CaCO₃ → Solo-Ca²⁺ + H₂O + CO₂

Com isso, a calagem neutraliza os íons hidrogênio e reduz a disponibilidade de alumínio tóxico, além de fornecer cálcio e magnésio como nutrientes essenciais. Também favorece a disponibilidade de fósforo, molibdênio e estimula a nitrificação da matéria orgânica. No entanto, pode diminuir a disponibilidade de micronutrientes como zinco e cobre.

A estrutura física do solo também é beneficiada, pois os cátions cálcio e magnésio ajudam na floculação dos colóides, melhorando a aeração e a retenção de água. Além disso, a correção da acidez estimula o desenvolvimento radicular, permitindo maior aproveitamento dos nutrientes disponíveis.

Em contraste, solos alcalinos são típicos de regiões áridas ou semiáridas, onde há menor lixiviação e maior acúmulo de sais solúveis como cálcio, magnésio, potássio e carbonato de sódio. Nesses solos, o pH pode atingir valores entre 9 e 10, especialmente quando há presença de carbonato de sódio.

Esses solos possuem elevada saturação por bases no complexo coloidal, o que significa que a maioria dos sítios de troca está ocupada por cátions como cálcio, magnésio, potássio e sódio. Isso reduz a presença de íons hidrogênio na fase sólida, deslocando-os para a solução do solo. A alcalinidade se estabelece quando as cargas negativas, sensíveis ao pH, estão majoritariamente neutralizadas por essas bases, o que compromete a disponibilidade de certos micronutrientes essenciais, dificultando sua absorção pelas plantas. 

Solos com pH entre 5,8 e 7,5 são, em geral, ideais para o cultivo, pois minimizam os problemas relacionados à deficiência ou toxicidade de nutrientes. Abaixo de pH 5, podem ocorrer deficiências de cálcio, magnésio, fósforo, molibdênio e boro, além de toxicidade por alumínio, manganês e zinco. Já valores acima de pH 8 indicam presença de carbonatos livres e podem limitar a disponibilidade de fósforo, zinco, cobre e manganês.

EXERCICÍOS:

1. (V/F) O solo com pH abaixo de 7 é considerado ácido devido ao predomínio de íons hidroxila (OH⁻).
Gabarito: Falso

2. (Múltipla escolha) Qual dos seguintes fatores contribui para a acidez do solo?
a) Presença de carbonatos de cálcio
b) Lixiviação das bases trocáveis e presença de alumínio
c) Alta concentração de íons potássio (K⁺)
d) Elevada saturação por bases
Gabarito: b) Lixiviação das bases trocáveis e presença de alumínio

3. (V/F) A calagem é usada para aumentar a acidez do solo e torná-lo mais ácido para certas culturas.
Gabarito: Falso

4. (Múltipla escolha) Qual destes materiais é o mais comumente utilizado para correção da acidez do solo?
a) Sulfato de alumínio
b) Calcário agrícola
c) Salitre
d) Cloreto de potássio
Gabarito: b) Calcário agrícola

5. (V/F) Solos alcalinos geralmente apresentam pH superior a 7, com maior acúmulo de carbonatos e menor presença de íons hidrogênio livres.
Gabarito: Verdadeiro

6. Explique o que significa o pH do solo e qual é a faixa usual de variação do pH em solos naturais.
Gabarito: O pH do solo é a medida da concentração de íons hidrogênio (H⁺) em uma solução do solo, indicando se o solo é ácido, neutro ou alcalino. A escala vai de 0 a 14, onde valores abaixo de 7 indicam acidez, 7 é neutro, e acima de 7 alcalinidade. Em solos naturais, o pH geralmente varia entre 4,0 e 9,0.

7. Descreva como o alumínio contribui para a acidez do solo e quais problemas pode causar às plantas.
Gabarito: O alumínio (Al³⁺) sofre hidrólise liberando íons hidrogênio (H⁺), aumentando a acidez do solo. Isso pode causar toxicidade para as plantas, especialmente danificando as raízes e limitando a absorção de nutrientes.

8. Quais são os efeitos da calagem sobre a fertilidade do solo?
Gabarito: A calagem neutraliza os íons hidrogênio, reduz a toxicidade de alumínio e manganês, fornece cálcio e magnésio como nutrientes, melhora a disponibilidade de fósforo e molibdênio e estimula a nitrificação da matéria orgânica.

9. Explique a reação química simplificada que ocorre durante a calagem do solo com calcário agrícola.
Gabarito: Na calagem, o cálcio do calcário reage com os íons hidrogênio do solo, formando água e liberando dióxido de carbono, conforme:
Solo-H⁺ + CaCO₃ → Solo-Ca²⁺ + H₂O + CO₂

10. Por que solos com pH entre 5,8 e 7,5 são considerados ideais para o cultivo agrícola?
Gabarito: Porque nessa faixa de pH a disponibilidade de nutrientes é otimizada, minimizando problemas de deficiência ou toxicidade, favorecendo o crescimento das plantas e a atividade biológica do solo.

REFERÊNCIAS: LIMA, Marcelo Ricardo de (ed.). Experimentos na educação em solos. 2020. Disponível em: Experimentos na educação em solos (ufpr.br) Acesso em: 28 set. 2024.

LEPSCH, Igor F.. 19 lições e pedologia. 2021. Disponível em: https://pt.scribd.com/document/444896278/19-Licoes-da-Pedologia-Igo-F-Lepsch-pdf. Acesso em: 07 jul. 2025.