A quantidade e o sinal das cargas elétricas do solo, a atividade da argila e os critérios químicos do subsolo explicam a produtividade e orientam o manejo.
O estudo de ambientes de produção de cana-de-açúcar no Brasil iniciou no final da década de 1990.
Até 2026, esses oito estudos clássicos destacam a importância de relacionar as condições químicas subsuperficiais dos solos com o manejo:
Para entender esse assunto, é importante conhecer as condições químicas dos horizontes de subsuperfície ou do subsolo do perfil, sabendo que os solos apresentam cargas elétricas negativas e positivas.
A quantidade total de cargas elétricas negativas do solo é medida pela CTC (capacidade de troca de cátions).
Os principais componentes dos solos relacionados com condições químicas que geram cargas elétricas são a matéria orgânica (ou carbono) e a fração argila.
Uma parte das cargas negativas retém nutrientes das plantas com cargas elétricas positivas, como os elementos cálcio, magnésio, potássio e sódio, representando a soma de bases (SB).
A outra parte das cargas elétricas negativas retém o alumínio e o hidrogênio; portanto SB + Al + H corresponde à CTC total ou a pH 7.
Existem 3 tipos de CTC:
Exemplo de cálculo da CTC pedológica de um solo com valor de CTC a pH 7 de 40 mmol/dm3 e com 50% de argila:
40 ............ 50
x ............ 100
x = 80 mmol/dm3 (Tb)
Por definição:
Cargas elétricas positivas também ocorrem na argila; alguns Latossolos ácricos apresentam predominância dessas cargas em relação às negativas.
Utiliza-se o parâmetro químico delta pH (pH KCl − pH H2O) para saber qual sinal de carga elétrica predomina nos solos.
Exemplos:
A matéria orgânica (ou carbono) sempre contribui com cargas negativas, o que é benéfico para as plantas porque são retidos nutrientes catiônicos.
Por serem naturais, ou seja, não se alterarem, as condições químicas do horizonte subsuperficial (quadro 1) são utilizadas no terceiro nível da hierarquia da classificação pedológica.
Os solos Ta são de difícil manejo em relação ao preparo do solo, por serem extremamente duros quando secos.
Quando úmidos são muito pegajosos; assim a compactação aumenta muito, o que limita o crescimento radicular em profundidade. Outro aspecto é a alta aderência da massa do solo nos pneus das máquinas agrícolas.
Esses solos armazenam muita água, mas parte dela fica indisponível porque a argila a retém com tanta energia que as raízes não a absorvem.
Por outro lado, o único solo Ta e, ao mesmo tempo, muito rico em matéria orgânica de camada espessa é o Chernossolo, de fácil manejo no preparo do solo.
Esse solo apresenta o maior valor de capacidade de água disponível (CAD) do mundo, quando não compactado.
Os solos cauliníticos são muito mais suscetíveis à compactação do que os cauliníticos.
A fixação de fósforo é maior nos solos goethíticos do que nos hematíticos.
Considerando os solos Tb, os níveis de cálcio no subsolo decrescem nesta ordem:
Eutróficos > mesotróficos > distróficos > mesoálicos > álicos > ácricos.
A descida do gesso no perfil é mais difícil nos solos alíticos do que nos alumínicos porque sua CTC pedológica é mais alta, o que reflete na sua muito maior dureza.
SiBCS (2018); Prado (2021).
| Parâmetros | V (%) | SB (cmolc/kg de solo) | m (%) | Al (cmolc/kg de solo) | RC (cmolc/kg de argila) | Tped (cmolc/kg de argila) | Na/CTC (%) | CE (dS/m) | CaCO3 (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Eutrófico (e) | ≥ 50 | ≥ 1,5 | |||||||
| Mesotrófico (m) | ≥ 50 | < 1,5 | |||||||
| Mesotrófico (m) | 25-49 | ≥ 1,2 | < 50 | ≤ 0,30 | |||||
| Distrófico (d) | 25-49 | ≤ 1,2 | < 50 | 0,30 | > 1,5 | ||||
| Mesoálico (ma) | 15-49 | 0,4-4,0 | > 1,5 | ||||||
| Álico (a) | ≥ 50 | 0,4-4,0 | > 1,5 | ||||||
| Ácrico* (w) | ≤ 1,5 | ||||||||
| Alumínico (aa) | ≥ 50 | ≥ 4,00 | < 20 | ||||||
| Alítico (aaa) | ≥ 50 | ≥ 4,00 | ≥ 20 | ||||||
| Carbonático (ca) | ≥ 15 | ||||||||
| Sódico (n) | ≥ 15 | < 4 | |||||||
| Solódico (nn) | 6 a < 15 | ||||||||
| Salino (z) | < 15 | 4-7 | |||||||
| Sálico (zz) | ≥ 7 | ||||||||
| Salino sódico (nz) | ≥ 15 | ≥ 4 |
V: saturação por bases; SB: soma de bases; m: saturação por alumínio; Al: alumínio; Tped: CTC da fração argila; RC: retenção de cátions; Na/CTC: saturação por sódio; CE: condutividade elétrica; CaCO3: carbonato de cálcio.
* Para ser ácrico, além do valor de retenção de cátions (RC) igual ou menor que 1,5 cmolc/kg de argila, deve ser atendida pelo menos uma das três condições: 1) valor nulo ou positivo de delta pH (pH KCl − pH H2O); 2) valor de pH KCl igual ou maior que 5,0; ou 3) ...
Quando, ao mesmo tempo, forem atendidas as condições químicas para mesotrófico e mesoálico, decide-se pelo grau de acidez do pH em CaCl2 (Lopes, 1983): se o pH CaCl2 for ≥ 4,5, mesotrófico; se for < 4,5, mesoálico.
Para ocorrer o caráter sálico ou salino, além da condutividade elétrica há a necessidade de se analisar os tipos de sais.
Se o solo, ao mesmo tempo, apresenta as exigências de eutrófico e salino, é considerado salino.
Prado (2018), observando a alta variação dos valores de soma de bases (SB) e saturação por bases (V%) nos solos distróficos do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS, 2018), subdividiu essa condição química adjetivando de mesotróficos quando os valores da soma de bases (SB) e da saturação por bases (V%) se aproximam dos valores dos solos eutróficos; mesoálicos quando os valores de saturação por alumínio (m) e o teor de alumínio (Al) se aproximam dos valores de álicos; e distróficos com a condição química intermediária entre mesotróficos e mesoálicos.
Essa divisão da classe de solo distrófico foi feita com o objetivo de refinamento necessário em relação aos níveis muito amplos de cálcio e alumínio da literatura pedológica, onde o cálcio varia de 2,0 a 12,0 mmol/dm3 e o alumínio de 3,0 a 6,0 mmol/dm3.