Determinação de pH e SMP do solo utilizando eletrodo combinado de vidro

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Daltrozo, B.R. (IFRS) ; Nicolodi, N.M. (IFRS) ; Cassel, J.L. (IFRS) ; Campos, B.C. (IFRS) ; Cruz, S.M. (IFRS)

Resumo

O mapeamento das áreas agrícolas facilita o manejo sustentável da área de produção. Os sensores apresentam forte potencial para o desenvolvimento da agricultura de precisão (AP), de forma sustentável, pouco onerosa e rápida. O pH do solo (acidez ativa) interfere na disposição de vários elementos químicos essenciais ao desenvolvimento vegetal, disponibilidade química e a habilidade das membranas celulares das raízes das plantas em absorvê-los. Em laboratório de análises químicas, a determinação é feita utilizando eletrodos de membrana seletiva. Neste caso, o eletrodo seleciona um íon específico, o íon H+. Portanto, a acidez ativa é determinada pela concentração de íons H+ na solução do solo, e consequentemente, pelo pH.

Palavras chaves

Padrão; Acidez Ativa; Acidez Potencial

Introdução

A fertilidade do solo é a capacidade do solo de ceder nutrientes para as plantas, sendo então, crucial para o estabelecimento de culturas. A acidez é um fator determinante para a fertilidade, pois afeta a disponibilidade de nutrientes, atividade dos microrganismos e o crescimento das raízes (TAIZ E ZEIGER, 2017). A acidez do solo é o produto de processos pedogenéticos, caracterizados pela alteração do material de origem e pode ser classificada em ativa e potencial. A acidez ativa, estimada em pH, é causada por íons H+ em suspensão na solução do solo. Já a acidez potencial, determinada pelo índice SMP, ocorre devido ao teor de Al3+ somado aos íons H+ adsorvidos nas cargas elétricas negativas do solo. A estimativa do pH (acidez ativa) é importante para verificar a necessidade ou não de calagem do solo. Já a estimativa de acidez potencial é utilizada para estimar a quantidade de calcário, a fim de atingir o pH adequado para determinada cultura. Em laboratório de análises químicas, a determinação é feita utilizando eletrodos de membrana seletiva. Nesse caso, o eletrodo seleciona um íon específico, o íon H+. Dessa maneira, o pH é determinado através da equação pH= -log[H+], pelo peagâmetro de bancada. Posteriormente, após a adição de uma solução tamponante denominada SMP, o pH é determinado novamente. Com a realização dessas análises, é feita a interpretação dos dados e posterior recomendação de calagem.

Material e métodos

Este trabalho vem sendo realizado no Laboratório de Análises de Solo, Água e Tecido Vegetal do IFRS – Campus Ibirubá. Foram coletadas amostras de solo na área agrícola experimental do campus. As amostras foram secas em estufa de circulação forçada a 40 a 45 ºC e moída em moinho de martelos. A análise química do solo para estimativa de pH foi realizada em um frasco de polipropileno (50 mL), na proporção 1:1 (10 mL de solo: 10 mL de água), utilizando um bastão de vidro para agitar as amostras. A determinação foi feita após 30 min de repouso em peagâmetro de bancada, o qual contém um eletrodo de membrana e um compensador de temperatura, denominado termopar (HANNAH, pH 21). Após isso, foi realizada a determinação do índice SMP, contando que fosse adicionada à amostra, 5ml da solução tampão de SMP em pH 7,5 (preparada no próprio laboratório). As soluções tampão pH 4 e 7 adquiridas comercialmente foram utilizadas para a calibração do peagâmetro. Adicionalmente, foi feita uma avaliação interlaboratorial na qual uma amostra foi enviada à três laboratórios e posteriormente, os resultados foram comparados e utilizados como referência.

Resultado e discussão

Após o preparo da amostra, feito com adição de água destilada e agitação dessa, os íons H+ se tornam disponíveis na solução do solo, que em contato com a membrana do eletrodo, permeiam sua membrana seletiva. A atividade dos íons H+ implica em uma diferença de potencial na solução de referência interna do eletrodo gerando um sinal elétrico em que o peagâmetro interpreta conforme a calibração realizada com as soluções tampão padrões. Assim, o valor do pH é indicado no painel digital. Através do termopar que também é colocado em contato com a amostra, a interferência da temperatura é compensada. A realização da verificação do poder tampão do solo é feita através da adição da solução tamponada SMP à amostra. O poder tampão do solo, segundo RONQUIM (2010), é a capacidade de resistência do solo a bruscas mudanças de pH, e isso exige maiores doses de calcário para atingir os valores desejados de saturação por bases (V%). Pode ser observado na tabela 1 que os valores de pH para solos agrícolas estão elevados, em função da recente aplicação de calcário na área amostrada. É importante destacar que, após a avaliação interlaboratorial, os resultados foram comparados com o método padrão de laboratório, apresentando concordância superior a 95%.

Resultados obtidos após a determinação de pH e do índice SMP em amostras de solo.

Conclusões

Após a determinação do pH e índice SMP utilizando eletrodo combinado de vidro, é possível concluir que os resultados foram concordantes. Além disso, o método pode ser considerado eficiente, preciso e de baixo custo, sendo bastante utilizado em análises de rotina.

Agradecimentos

Agradeço ao IFRS – Campus Ibirubá pela oportunidade de desenvolver pesquisa científica e ao CNPq pela bolsa concedida no Edital 24/2019 - PIBIC-EM.

Referências

SANTOS, D. R., KAMINSKI, J., BRUNETTO, G., CERETTA, C.A., FIORIN, J. E., SILVA, L. S., GATIBONI, L.C., Diagnóstico da acidez e recomendação da calagem. In: Manual de adubação e calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 2016. 11.ed., Porto Alegre, 376 p.

TEDESCO, M.J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C.A.; BOHNEN, H. & VOLKWEISS, S.J. Análises de solo, plantas e outros materiais. 2.ed. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. (Boletim Técnico, 5).

RONQUIM, C.C. Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. Embrapa Monitoramento Por Satélite, Campina: 26p. 2010.

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 5.ed. Porto Alegre: Artemed, 2013. 954p.