10 Propriedades Físicas do Solo-aula

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10 Propriedades Físicas do Solo-aula

  1. 1. Propriedades Físicas do Solo Barreiros
  2. 2. Propriedades físicas Cor Textura Estrutura Porosidade Consistência
  3. 3. COR  A cor é considerada como uma das característica morfológicas mais importantes e de mais fácil visualização e identificação nos solos;  Auxilia na distinção das classes de solos e na delimitação de horizontes nos perfis;
  4. 4.  Os solos apresentam variadas cores→ vermelhos, amarelos, acinzentados, brunos (pardos), brancos e até pretos.
  5. 5.  A cor do solo fornece indicativo sobre:  Material de origem;  Fertilidade do solo  Conteúdo de matéria orgânica;  Condições de drenagem  Teores de óxidos de Fe e Al (fixação de P) Arenosos Ricos em quartzo Claros Ricos em óxidos de Fe e Al Variam do amarelo ao vermelho São mais escurosSolos humíferos
  6. 6. Hematita : Óxido de Ferro, α – Fe2O3 Goethita – Oxidróxido de Ferro, α – FeOOH Matéria orgânica
  7. 7. Como se determina a cor do solo??? Existe um padrão??? Carta de Cores Munsell para Solos
  8. 8. Página do Matiz 10R 10R 6/3
  9. 9. TEXTURA DO SOLO  Proporção relativa dos diferentes grupos de partículas primárias nele existentes (Kiehl, 1979) Significado Proporção de areia, silte e argila do solo Característica estável, de difícil alteração
  10. 10. Textura e Granulometria? Textura Sensação, perceptível ao tato Aspecto qualitativo Granulometria Quantificação do tamanho das partículas Aspecto quantitativo
  11. 11. Tamanho das frações texturais do solo Frações Grosseiras Diâmetro Matacões > 20 cm Calhaus 20 cm - 2 cm Cascalho < 2 cm - 2 mm Areia grossa 2 a 0,5 mm Areia fina 0,5 a 0,05 mm Silte 0,05 a 0,002mm Argila < 0,002
  12. 12. MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO TESTE DE CAMPO: Correlaciona a sensibilidade ao tato com o tamanho e distribuição das partículas
  13. 13. Laboratório Peneiramento, peneiramento combinado com sedimentação e sedimentação Dispersão física ou mecânica e química Métodos mais utilizados Dispersão química: Consiste no acréscimo de uma solução constituída de um cátion de elevado raio iônico hidratado, geralmente sódio, para possibilitar a substituição daqueles presentes no complexo de troca catiônica, que favorecem a floculação de argilas. Dispersão física ou mecânica: Consiste na agitação da suspensão de solo, para contribuir à quebra dos pequenos agregados.
  14. 14. MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO  Pipeta:  Densímetro ou Bouyoucos:
  15. 15. CLASSE TEXTURAL 15 55 30 15% de Areia 30% de Silte 55% de Argila
  16. 16. GRUPAMENTOS TEXTURAIS FONTE: EMBRAPA, 2006 40% de Areia 40% de Silte 20% de Argila
  17. 17.  É o arranjo das partículas primárias do solo (areia, silte e argila) em agregados, ou seja, refere-se ao tamanho, forma e aspecto do conjunto de agregados que aparecem naturalmente no solo. ESTRUTURA DO SOLO (Brady 1989) Agregação do solo  Reunião de partículas floculadas em mistura íntima com silte e areia
  18. 18. Tipos de estrutura do solo
  19. 19.  Solo de mata com estrutura preservada – poroso e permeável ao ar, água e raízes  Solo de lavoura com estrutura degradada – deficiente em porosidade e com baixa permeabilidade ao ar, água e raízes Comparação entre solo com estrutura degradada e solo com estrutura preservada
  20. 20. Estrutura  Porosidade  Aeração IMPORTÂNCIA ● Menor densidade do solo e compactação; ● Maior porosidade; ● Maior capacidade de retenção de água; ● Melhora a infiltração de água; ● Favorece a troca gasosa entre o solo e a atmosfera; ● Menores restrições mecânicas ao desenvolvimento das raízes; ● Aumenta a atividade microbiana  Densidade do solo  Movimento de água
  21. 21. DENSIDADE DO SOLO A DENSIDADE DO SOLO no passado também denominada Densidade Aparente e Densidade Global, representa a relação entre a massa de solo seco em estufa (Ms, kg) e o seu respectivo volume total (V, m3), ou seja, o volume de solo incluindo os espaços ocupados pela ÁGUA (Va) e pelo AR (Var). Ds = Mss V Volume total (Sólido, Líquido e Gasoso) Massa do Solo Seco em Estufa (Unidades→ρ=Ds: g cm-3, kg dm-3 ou Mg m-3)
  22. 22. VARIAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DA Ds - Solos argilosos: 1,0 a 1,4 g cm-3 - Solos arenosos: 1,3 a 1,8 g cm-3 - Solos Orgânicos: 0,2 a 0,6 g cm-3 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO - ANEL OU CILINDRO VOLUMÉTRICO; (textura média) - TORRÃO IMPERMEABILIZADO; (textura argilosa) - PROVETA; (Textura arenosa)
  23. 23. ANEL OU CILINDRO VOLUMÉTRICO ● Introduz-se na camada de solo um cilindro com volume conhecido; ● A amostra de solo contida no cilindro é levada para secar em estufa a 105-110 ºC por 48 h; ● A Ds será obtida pela relação entre a massa do solo seco e o volume do cilindro.
  24. 24. h Diâmetro ATENÇÃO: No Volume total estão incluídos os volumes da parte sólida, líquida e gasosa
  25. 25. - Estrutura; - Textura; - Teor de matéria orgânica; - Uso e manejo do solo; - Compactação x adensamento. FATORES QUE INTERFEREM A Ds De maneira geral, quanto maior a Ds: ● ↑Compactação ● ↓ Estruturação ● ↓ Porosidade total ● ↑ Restrinção para o crescimento e desenvolvimento de plantas
  26. 26. O que fazer para baixar a Ds??  Incorporar matéria orgânica ao solo  Adubos verdes  Estercos de animais  Compostos orgânicos  Evitar superlotação de animais  Aração do solo  Evitar uso excessivo de máquinas agrícolas
  27. 27. Exercício: Coletou-se uma amostra de solo com estrutura indeformada de uma dada profundidade, por meio de amostrador, num anel volumétrico de diâmetro 7,5 cm e altura de 7,5 cm. Após a coleta, a amostra de solo não saturado foi colocada numa estufa a 105 ºC e, após 24 horas, verificou-se que a sua massa permaneceu constante e igual a 0,458 kg. Qual o valor da densidade do solo? Ds = Mss V
  28. 28. DENSIDADE DE PARTÍCULAS A DENSIDADE DE PARTÍCULAS ou Densidade dos Sólidos (ρs, kg m-3), em textos antigos também denominada Densidade Real, representa a relação entre a massa de solo seco em estufa (ms, kg) e o seu respectivo volume de sólidos ou partículas (Vs, m3). É um ATRIBUTO FÍSICO MUITO ESTÁVEL, cuja magnitude depende exclusivamente da composição das partículas sólidas.
  29. 29. Minerais, densidades e formas predominantes nas frações texturais MÉDIA: 2,65 g cm-3/ 2,65 kg dm-3 ou 2,65 Mg m-3 A Dp pode ser considerada também como a média ponderada das massas específicas dos diversos componentes da fração sólida do solo Para os solos minerais comuns, a densidade dos sólidos de uma amostra de solo é dada por:
  30. 30. MÉTODO DO BALÃO VOLUMÉTRICO Materiais necessários • Balão volumétrico de 50 mL • Bureta • Álcool etílico; • Balança digital; • Estufa; Procedimentos - Pesa-se 20 g de TFSE (Terra Fina Seca em Estufa); - Coloca-se, com ajuda de um funil, no balão volumétrico de 50 mL; - Preenche a bureta graduada com álcool etílico;
  31. 31. 50 mL Balão Volumétrico 50 mL 42,5 mL  20 g TFSE VOLUME DO SOLO 50 mL – 42,5 mL = 7,5 mL Dp = Mss Vs = 20 g 7,5 cm3 = 2,67 g cm−3
  32. 32. Exercício Em um balão volumétrico de 50 mL foram adicionados 18 g de uma amostra de solo em TFSE. O balão teve seu volume completado com etanol, lentamente, via bureta (50 mL), com movimentos circulares, para eliminação do ar da amostra. Após “tomados” todos os cuidados para aferir o menisco do balão, o volume de álcool gasto foi de 43,2 mL. Qual a densidade de partículas sólidas desta amostra de solo ?
  33. 33. POROSIDADE ● Refere-se ao volume do solo ocupado pela água e pelo ar. Equação de Veihmeyer Representação da composição “ideal”de um solo
  34. 34. 1) Macroporos 2) Mesoporos 3) Microporos Classificação dos poros Koorevaar et al. (1983) e citados por Libardi (2005)
  35. 35. Porosidade  Refere-se aos espaços vazios existentes no solo variando suas dimensões (macro e microporos);  Solos argilosos (a), apresentam grande quantidade de microporos e poucos macroporos;  Solos arenosos (b), apresentam grande quantidade de macroporos; Porosidade de Solos Argilosos e Arenosos (UFRRJ, 2000).
  36. 36. Aeração e condução da água durante a infiltração Condução da água durante o processo de redistribuição, quando após a infiltração se esvaziam os macroporos. Retenção e armazenamento da água. Nestes poros, a água se move muito vagarosamente Classificação dos poros
  37. 37. Solo compactado Solo não compactado 60% Porosidade 35% Porosidade Compactação Valores médios de densidade e porosidade do solo para diferentes classes texturais
  38. 38. “processo dinâmico e gradual de aumento da densidade (maior massa de solo por unidade de volume) pelo excesso de cargas ou pressões ao longo do tempo, exercidas por razões antrópicas, ao solo em condições de umidade elevada” P= F / A  A magnitude dos efeitos da compactação depende principalmente da textura do solo, energia de compactação, teor de matéria orgânica e umidade; Compactação do Solo
  39. 39. Causas da Compactação  Intenso tráfego de máquinas e implementos agrícolas (pé-de-grade), principalmente quando solo se encontra na umidade ótima de compactação; Operação de Gradagem Operação de retirada de madeira
  40. 40. Causas da Compactação  pisoteio animal e de pessoas; Zona de Uso Intenso Dg= 1,44 g cm-3 Lixiviação = 76% Zona de Uso Moderado Dg= 1,32 g cm-3 Lixiviação = 62% Zona de Uso Reduzido Dg= 1,28 g cm-3 Lixiviação = 26% Fonte: UFRRJ, 2000
  41. 41. Implicações Fonte: Rezende, 2000
  42. 42. Soluções  Acréscimo de matéria-orgânica diminuem os efeitos por agir como pontes flexíveis no solo;  Tratores com melhor distribuição de peso sobre as rodas;  Subsolagem;
  43. 43. Soluções  Subsolagem: prática que tem como objetivo único romper as camadas compactadas do solo, abaixo da camada arável, atingindo profundidades de trabalho de até 80cm, sem revolvimento do solo; Subsolador com 3 hastes Subsolador acoplado ao trator
  44. 44. Soluções  Área experimental para estudo de Subsolagem: Subsolador com 3 hastes Subsolador acoplado ao trator
  45. 45. EXERCÍCIO A densidade do solo de uma amostra de um solo de mata foi de 1,35 g cm-3. O mesmo solo quando cultivado apresentou uma densidade do solo de 1,45 g cm-3. Se a densidade de partícula em ambos os casos foi de 2,70 g cm-3, qual a mudança na porosidade total?
  46. 46. CONSISTÊNCIA DO SOLO A consistência do solo refere-se às manifestações das forças físicas de COESÃO (entre as partículas do solo) e de ADESÃO (entre as partículas e outros materiais) verificadas no solo, conforme variação dos teores de umidade. Resistência do solo a sua degradação;  Capacidade do solo de se moldar Depende da umidade
  47. 47. SOLO SECO (GRAU DE DUREZA) SOLTA MACIA LIGEIRAMENTE DURA DURA MUITO DURA EXTREMAMENTE DURA A consistência do solo QUANDO SECO é caracterizada pela DUREZA OU TENACIDADE. Para avaliá-la, deve-se selecionar um torrão seco e comprimi-lo entre o polegar e o indicador. Assim, tem-se:
  48. 48. FRIABILIDADE MUITO FIRME EXTREMAMENTE FIRME SOLTA MUITO FRIÁVEL FRIÁVEL FIRME A consistência do solo quando ÚMIDO é caracterizada pela FRIABILIDADE que é determinada num estado de umidade aproximadamente intermediário entre SECO AO AR e a CAPACIDADE DE CAMPO. Pressão
  49. 49. A Consistência do solo QUANDO MOLHADO caracteriza a plasticidade e pegajosidade. a) PLASTICIDADE - É a propriedade que pode apresentar o material do solo de mudar continuamente de forma, pela ação da força aplicada, e de manter a forma imprimida, quando cessa a ação da força. b) PEGAJOSIDADE - É a propriedade que pode apresentar a massa do solo de aderir a outros objetos. Para avaliação de campo, a massa do solo quando molhada e homogeneizada é comprimida entre o indicador e o polegar, e a aderência é então observada.
  50. 50. PLASTICIDADE (GRAU DE RESISTÊNCIA A DEFORMAÇÃO EXTREMAMENTE FIRME NÃO PLÁSTICO LIGEIRAMENTE PLÁSTICO PLÁSTICO Tenaz, friável, plástica, viscosa e fluída Ordem de consistência de acordo com a umidade
  51. 51. Para determinação de campo da plasticidade, rola-se, depois de amassado, o material do solo entre o indicador e o polegar e observa-se se pode ser feito ou modelado um fio ou cilindro fino de solo, com cerca de 4cm de comprimento, conforme figura abaixo:
  52. 52. FATORES QUE INFLUENCIAM NA CONSISTÊNCIA? Umidade; Matéria orgânica Natureza das argilas (montmorilonita/caulinita); Textura; Trabalho mecânico (orientação das partículas).

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