A importância da Capacidade de Troca de Cátions (CTC) no solo

O que é a Capacidade de Troca Catiônica (CTC) do solo?

A Capacidade de Troca Catiônica (CTC) é a capacidade que os coloides do solo possuem em reter e trocar cátions (elementos químicos com cargas positivas) com a solução do solo. Lembre-se que as cargas opostas se atraem. Assim, a CTC expressa a quantidade de cargas negativas que o solo possui, cargas estas que irão reter os elementos com cargas positivas. Os nutrientes que ficam ligados às partículas de solo ficam menos suscetíveis à lixiviação e podem ficar disponíveis para as plantas.

Em outras palavras, a capacidade de troca de cátions representa a graduação da capacidade de liberação destes nutrientes, favorecendo a manutenção da fertilidade por um tempo prolongado, reduzindo a toxidez da aplicação de fertilizantes. Esses cátions são chamados de "trocáveis" pois podem ser substituídos por outros cátions.

Alguns elementos no solo se encontram na forma de cátions, como o alumínio (Al³⁺), hidrogênio (H⁺), cálcio (Ca²⁺), potássio (K⁺), magnésio (Mg²⁺) e sódio (Na⁺). Como nos solos brasileiros há um predomínio de cargas negativas, ocorre maior retenção destes cátions. A argila e matéria orgânica possuem diversas cargas negativas. Já nos solos arenosos, como a areia não tem carga, a CTC é menor, e nesse caso devemos evitar grandes quantidades de adubação e calagem, evitando as perdas por lixiviação.

Porém, visando uma boa qualidade produtiva do solo, essas cargas negativas devem ser ocupadas pela maior proporção de nutrientes (cálcio, potássio e magnésio). Se a CTC estiver ocupada em grande parte por cátions potencialmente tóxicos, como o hidrogênio (H⁺) e alumínio (Al³⁺), o solo terá uma pior qualidade.

Além disso, é muito importante verificarmos a proporção de cada cátion dentro da CTC. Em condições ideais, o cálcio deve representar entre 50% e 70% das cargas, o magnésio entre 10% e 15%, o potássio entre 3% e 5% e sódio abaixo de 5%. O hidrogênio e o alumínio devem estar nas menores quantidades possíveis.

A CTC do solo é determinada pelas análises de solo, sendo representada pela letra "T", e pode ser muito baixa, baixa, média ou alta é:

• CTC Muito baixa ou Baixa: quando tiver menos de 4,5 cmol_c/dm³ (45 mmol_c/dm³);
• CTC Média: quando tiver entre 4,5 e 10 cmol_c/dm³ (45 e 100 mmol_c/dm³);
• CTC Alta: quando tiver mais de 10 cmol_c/dm³ (100 mmol_c/dm³).

Se a CTC do solo é baixa, deve haver um maior parcelamento da adubação, visto que o solo terá menor capacidade de reter alguns nutrientes.

 

Tipos de CTC do solo

A CTC do solo pode ser permanente, quando não varia com o pH (ocorre em solos menos desenvolvidos), ou variável, quando as cargas aumentam ou diminuem conforme o pH, sendo essa mais comum no Brasil. Além disso, a CTC pode ser classificada em:

• CTC a pH 7: quantidade de cátions adsorvidos em pH7;
• CTC efetiva: soma de cátions que podem ser trocados, considerando Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ e Al³⁺. Como o H⁺ compartilha elétrons com as cargas do solo e não são facilmente trocáveis, não é incluído.

Um solo pode possuir alto valor de CTC total, mas com uma grande parcela das cargas negativas adsorvendo íons H⁺, e assim, a CTC efetiva é muito mais baixa.

 

Soma de bases (SB) e Saturação por bases (V%)

A soma de bases trocáveis é a soma dos teores de cátions trocáveis, excluindo H⁺ e Al³⁺. Assim, a soma de bases é a soma de Ca²⁺ + Mg²⁺ + K⁺).

Já a saturação por bases (V%) é a soma das bases trocáveis expressa em porcentagem de capacidade de troca de cátions:

V(%) = 100 x SB ÷ CTC total

A saturação por bases é um ótimo indicador da fertilidade do solo. Inclusive, os solos podem ser classificados conforme a saturação, sendo:

• Solos eutróficos (férteis) = V% ≥ 50%
• Solos distróficos (pouco férteis) = V% < 50%

Baixa saturação por bases significa que existem pequenas quantidades de cátions Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ saturando as cargas negativas, e que a maioria delas está sendo neutralizada por H⁺ e Al³⁺.

Existem solos distróficos, pobres em Ca²⁺, Mg²⁺ e K⁺ com alto teor de alumínio trocal, possuindo saturação em alumínio superior a 50%. Nesse caso, esses solos são classificados como solos álicos (muito pobres).

 

Quais fatores afetam a Capacidade de Troca de Cátions (CTC)?

pH do solo e a CTC

A calagem neutraliza os cátions H⁺ e Al³⁺ que param de ocupar a CTC do solo, deixando espaço para os cátions de cálcio, magnésio e potássio. Um solo não corrigido pode ter alta CTC, mas a maior parte das cargas negativas ocupadas por H⁺ e Al³⁺, o que não é bom para a fertilidade do solo.

 

Natureza dos cátions

A natureza dos cátions influencia a preferência de troca no solo. Cátions com maior carga são mais retidos no solo. Logo, ocorre uma "sequência" de preferência de troca de cátions. A "série liotrópica" demonstra a ordem preferencial de retenção de cátions no solo:

H⁺ >> Al³⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺ > K⁺

 

Concentração dos cátions

Conforme a solução se dilui, com menos cátions por volume de água no solo, ocorre um aumento na preferencialidade de troca pelos cátions de menor densidade de carga.

 

Como aumentar a CTC do solo?

Para aumentar a CTC do solo, pode-se realizar a calagem. Conforme o pH aumenta, ocorre a neutralização do H⁺ ligado ao solo, liberando espaço para outras trocas iônicas. Além disso, a matéria orgânica possui cargas que aumentam a CTC do solo. Dessa forma, deve-se realizar práticas que aumentem a matéria orgânica de forma significativa no solo.

 

Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo

 

Referências:

BRADY, N.C. Natureza e propriedades dos solos. 7. ed. Rio de Janeiro: Freitas Bastos, 1989

CATANI, R. A.; JACINTO, A. O, Análise química para avaliar a fertilidade do solo. Piracicaba: Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, USP, 1974. (boletim Técnico, 37)

CIOTTA, M. N.; BAYER, C.; FONTOURA, S. M. V.; ERNANI, P. R.; ALBUQUERQUE, J. A. Matéria orgânica e aumento da capacidade de troca de cátions em solo com argila de atividade baixa sob plantio direto. Ciência Rural, Santa Maria v. 33, n. 6, nov-dez, 2003.

RONQUIM, C. C. Conceitos de fertilidade do solo e manejo adequado para as regiões tropicais. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento 8 - Embrapa, Campinas, SP, ed. 1, 2010.

VEZZANI, F. M. Qualidade do sistema solo na produção agrícola. 2001. 184p. tese (Doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001.