Textura dos solos Aula de Ciência do Solo Pedologia Profª da disciplina Drª Selma Simões de Castro Estagiárias de Docência: Adriana Aparecida Silva Geogea R. S. de Sant'Ana

Textura dos solos Abordagem da aula: Parte 1 – Aula teórica Introdução às propriedades físicas do solo Textura do solo Consistência do solo Parte 2 – Atividades práticas Teste manual de textura Experimento de infiltração Exercícios avaliativos

Introdução às propriedades físicas do solo Parte 1 Introdução às propriedades físicas do solo

SOLO  CONCEITO FÍSICO Meio poroso, não rígido, trifásico, formado de partículas que possuem complexidade de forma, tamanho e estrutura mineralógica e algumas partículas finitamente divididas de maneira a apresentar uma grande área superficial.

Partículas que apresentam diferentes tamanhos Frações granulométricas Meio trifásico Partículas que apresentam diferentes tamanhos Frações granulométricas ou Frações texturais

Como é um solo fisicamente ideal?

SOLO FISICAMENTE IDEAL É aquele que apresenta: Boa aeração e retenção de água; Bom armazenamento de calor; Pouca resistência mecânica ao crescimento radicular.

Solo fisicamente ideal

Solo fisicamente degradado

Quais os elementos físicos do solo que apresentam relação com a produção de plantas? Temperatura Água Aeração tamanho poros Resistência mecânica

Afetam diretamente o desenvolvimento vegetal Ou seja, problemas relacionados a: Água Aeração Temperatura Resistência Mecânica Afetam diretamente o desenvolvimento vegetal

Crescimento e Desenvolvimento de Plantas Textura, mineralogia, Grau de desenvolvimento do perfil, Agentes cimentantes, Estrutura, Coloração, Topografia. Lavração, plantio, adição fertilizantes Irrigação/drenagem Chuvas Quantidade de água Estrutura Densidade do solo Agregação Tamanho de poros Caract. perfil Água, Aeração, Temperatura, Resistência mecânica. Radiação Crescimento e Desenvolvimento de Plantas

Quais características podem ser observadas em um perfil de solo Quais características podem ser observadas em um perfil de solo? Textura Estrutura Densidade do Solo etc... É necessário, portanto, conhecer as propriedades físicas do solo...

Propriedades Físicas do Solo Textura do solo Área superficial específica Consistência do solo Agregação do solo Densidade do solo Densidade de partículas Porosidade do solo Resistência do solo à penetração

Textura do solo

A textura do solo se refere à proporção relativa das classes de tamanho de partículas de um solo.

A textura é importante para o entendimento do comportamento e manejo do solo. Durante a classificação do solo em um determinado local, a textura é muitas vezes a primeira e mais importante propriedade a ser determinada A partir da textura, muitas conclusões importantes podem ser tomadas

FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA Classes de tamanho de partículas do solo FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA DIÂMETRO (mm) Matacão > 200 Calhau 200 –20 Cascalho 20 - 2 Areia grossa 2 – 0,2 Areia fina 0,2 – 0,05 Silte 0,05 – 0,002 Argila < 0,002

Os solos podem ser agrupados em 13 classes texturais no TRIÂNGULO TEXTURAL – que define a classe textural do solo

Classe textural Franco argilosa 40% silte 33% argila 27% areia Ex: 33% argila 40% silte 27% areia Classe textural Franco argilosa 40% silte 33% argila 27% areia

É possível alterar a textura pelo manejo? Perdas em profundidade: migrações em profundidade (lixiviação) Migrações laterais (eluviação/iluviação) Perdas a partir da superfície: Exportação pelas colheitas Perdas pelo fogo Perdas pela enxurrada Perdas pelo vento

Textura do solo esta relacionada com: 1) Mineralogia _FRAÇÃO AREIA – minerais 1° (quartzo e outros silicatos) _FRAÇÃO ARGILA – minerais 2° (argilominerais: caulinita, esmectita, etc, e óxidos: hematita, goethita, etc) 2) CTC 3) ASE 4) Porosidade e densidade do solo

Relação entre tamanho de partícula e tipo de mineral presente. _O quartzo é dominante na fração areia e em frações mais grosseiras de silte. _Silicatos primários como o feldspato, hornoblenda e mica estão presentes na areia e em menores quantidades na fração silte. _Minerais secundários, como óxidos de ferro e alumínio, são predominantes na fração silte de menor diâmetro e na fração argila mais grosseira.

A textura do solo condiciona todos os fatores de crescimento em menor ou maior grau. Influi sobre: - Retenção, movimento e disponibilidade de água - Arejamento - Disponibilidade de nutrientes - Resistência à penetração de raízes - Estabilidade de agregados - Compactabilidade dos solos - Erodibilidade

Estabilidade/Compactabilidade/Erodibilidade Relacionadas com a suscetibilidade à degradação do solo quando cultivado

retenção de água elevada Retenção de água baixa Textura fina Textura média Textura grosseira ARGILOSOS francos ARENOSOS retenção de água elevada Retenção de água baixa Circulação de água difícil Circulação de água fácil Coesão elevada Coesão baixa Consistência plástica e pegajosa (molhado) e dura (seco) Consistência friável (seco ou molhado) Densidade do solo menor Densidade do solo maior Porosidade total maior Porosidade total menor Microporosidade maior Macroporosidade maior Aeração deficiente Boa aeração Superfície específica elevada Superfície específica baixa Solos bem estruturados Solos sem estrutura CTC elevada CTC baixa Difícil preparo mecânico, pouco lavados e mais ricos em elementos fertilizantes Fácil preparo mecânico, mais lavados e mais pobres em elementos fertilizantes

Área superficial específica

ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA ASE = área superficial unidade massa Influenciada por  Tamanho da partícula afeta: atrito, adsorção, tensão superficial.  Forma da partícula  Natureza da partícula: MO, ASE, decomposição.  Composição da partícula: atividade, superfície interna.

Relação entre a área superficial de um cubo de massa conhecida e o tamanho de suas partículas. _No cubo maior (a) cada lado possui 64 cm2 de área superficial. O cubo tem seis lados, com área superficial total de 384 cm2 (6 lados x 64 cm2). Se o mesmo cubo fosse dividido em cubos menores (b) de modo que cada um tenha 2 cm de lado, o mesmo material será agora representado por 64 cubos pequenos (4 x 4 x 4). Cada lado do cubo pequeno terá 4 cm2 (2 x 2) de área superficial, resultando em 24 cm2 de área superficial (6 lados x 4 cm2). A área superficial total será de 1536 cm2 (24 cm2 x 64 cubos). Deste modo, a área superficial deste cubo será quatro vezes maior do que a área superficial do cubo maior.

ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA Relacionada com  CTC, retenção de água e nutrientes;  retenção e liberação de poluentes;  expansão / contração;  propriedades mecânicas: coesão, resistência, plasticidade.

Quanto mais fina a textura do solo, maior é a superfície efetiva exposta por suas partículas. Note que a adsorção, a expansão e outras propriedades físicas (plasticidade e coesão, calor de umedecimento) seguem a mesma tendência e aumentam rapidamente à medida que se aproximam da dimensão coloidal.

Consistência do solo

A consistência do solo se refere à resposta do solo às forças externas que tentam deformá-lo ou rompê-lo. Manifestação das forças de coesão e adesão sob diferentes condições de umidade.

COESÃO: atração entre partículas de mesma natureza (S-S) devido a: Atração eletrostática entre superfícies Atração molecular (Van der Walls) Materiais coloidais f = {ASE, H2O, distância, orientação} ADESÃO: atração entre partículas de natureza distinta (L-S) devido a: Tensão superficial d’água (há necessidade ar)

Consistência depende de Textura:  em solo argiloso Mineralogia:  em 2:1 Ex.: Vertissolo x Latossolo MO:  em solo argiloso,  em solo arenoso Estrutura:  com a agregação

Solo Molhado permite avaliar aPlasticidade e Pegajosidade, sendo: Não plástico; Ligeiramente plástico; Plástico; Muito plástico Não pegajoso; Ligeiramente Pegajoso; Pegajoso; Muito pegajoso

Consistência condiciona Condições de preparo e cultivo-APLIC. PRÁT. Resistência à penetração raízes Estrutura (estabilidade de agregados) Erodibilidade

UMIDADE X CONSISTÊNCIA MUITO MOLHADO SECO ÚMIDO MOLHADO dureza friabilidade plasticidade Pegajosidade COESÃO ADESÃO

SOLO SECO - não há adesão e a coesão é máxima - DUREZA SOLO ÚMIDO - a coesão e a adesão. As duas forças ocorrem conjuntamente - FRIABILIDADE (solo é menos compactável) SOLO MOLHADO - a coesão desaparece e a adesão atinge o máximo - PLASTICIDADE MUITO MOLHADO - os filmes de água que recobrem as partículas se tornam mais espessos - PEGAJOSIDADE SOLO SATURADO - FLUIDEZ

Métodos para a determinação da textura do solo em laboratório: análise granulométrica a campo: pela sensação que o solo molhado e amassado oferece ao tato

Objetivo: separar as frações constituintes do solo (areia, silte e argila) de acordo com seu diâmetro. A metodologia consiste em dispersão química e mecânica dos constituintes do solo e separação por peneiramento e sedimentação.

Laboratório

TFSA

Lei de Stokes V = na qual: d = diâmetro de partículas efetivo; A lei de Stokes refere-se à força de fricção experimentada por objetos esféricos que se movem no seio de um fluido viscoso, num regime laminar de números de valores baixos V = na qual: d = diâmetro de partículas efetivo; h = distância; t = tempo; g = aceleração da gravidade = 9,81 Newton por quilograma (9,81 N/kg); = viscosidade da água a 20 C = 1/1000 Newton–segundos por m2 (10 –3 Ns/m2); Dp = densidade das partículas sólidas, para muitos solos = 2,65 x 103 kg/m3; Df = densidade do fluido (água) = 1,0 x 103 kg/m3.

A textura é feita por estimativa, esfregando uma massa de solo úmida e homogeneizada entre os dedos Areia Silte Argila Sensação aspereza, não plástico, não pegajoso Campo Sensação sedosidade, plástico, não pegajoso Sensação sedosidade, plástico, pegajoso

Bibliografia utilizada Slides: Universidade Federal de Santa Maria/Centro de Ciências Rurais/Departamento de Solos Livro: Morfologia de solo: subsídios para caracterização e interpretação de solos a campo. Paulo Schneider, Egon Klant, Elvio Giasson. Guaída: Agrolivros, 2007 Capítulo 8 do livro Decifrando a Terra: Intemperismo e formação do solo. Maria Cristina M. Toledo, Sonia Maria B. de Oliveira, Adolpho J. Melfi. São Paulo: Oficina de textos, 2003 Textos do site: http://www.escola.agrarias.ufpr.br/experimentoteca.html

Parte 2 – Atividades práticas Teste manual de textura Experimento de infiltração Material: - 1 kg de argila ora modelar:  - 1 kg de areia média ou fina de construção ou de rio;  - 1 kg de amostra de solo in natura do quintal ou de algum terreno algo assim;  - 1 saco plástico aberto pra forrar a mesa;  - 3 garrafas pet cortadas em cima qdo começa a afunilar pra fazer um filtro  - 3 filtros de café tamanho 103  - 5 ou 6 folhas de papel toalha pra limpar as mãos ao término de cada experiência

Textura dos solos - teste manual de textura

Textura dos solos - experimento de infiltração com as garrafas Pet 3 garrafas Pet, com a parte superior cortada, sem a tampnha, com filtro de café dentro e amostras (garrafa 1 argila, garrafa 2 areia,a garrafa 3 solo); o exercício objetiva medir o volume de água percolado no interior das 3 amostras, contado o tempo que depois deve ser convertido pra mm/hora.