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18/05/2010
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Propriedades físicas do soloPropriedades físicas do soloPropriedades físicas do soloPropriedades físicas do solo
IF IF BaianoBaiano
Campus Campus CatuCatu SOLO SOLO CONCEITO FÍSICOCONCEITO FÍSICO
MeioMeio poroso,poroso, nãonão rígido,rígido, trifásico,trifásico,formadoformado dede partículaspartículas queque possuempossuemcomplexidadecomplexidade dede forma,forma, tamanhotamanho eeestruturaestrutura mineralógicamineralógica ee algumasalgumaspartículaspartículas finitamentefinitamente divididasdivididas dede maneiramaneiraaa apresentarapresentar umauma grandegrande áreaárea superficialsuperficial..
Espaço Poroso Sólidos
do solo
Ar
20 a 30%
Água
20 a 30%
Minerais
45%
Mat. Org.
5%
Espaço Poroso Sólidos
do solo
Ar
20 a 30%
Água
20 a 30%
Minerais
45%
Mat. Org.
5%
Partículas que apresentam diferentes tamanhos
Frações granulométricas
ou Frações texturais
Meio trifásicoMeio trifásico
Como é um soloComo é um solo
fisicamente ideal?fisicamente ideal?
SOLO FISICAMENTE IDEALSOLO FISICAMENTE IDEAL
ÉÉ aqueleaquele queque apresentaapresenta::
BoaBoa aeraçãoaeração ee retençãoretenção dedeáguaágua;;
BomBom armazenamentoarmazenamento dedecalorcalor;;
PoucaPouca resistênciaresistência mecânicamecânicaaoao crescimentocrescimento radicularradicular..
H2OO2
TemperaturaResistência mecânica
Emergência de plantasCrescimento radicular
Crescimento de plantas
TexturaEstrutura
Porosidadeoutras
Relações físicas Relações físicas com a produção com a produção de plantasde plantas
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Relações físicas Relações físicas com a produção com a produção de plantasde plantas
Importante:
Entender, medir e manejar
Ambiente físico do solo = ambiente ecológico de plantas
Produtividade
Nutrientes Biologia do solo
Propriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do Solo
OO conhecimentoconhecimento dasdas propriedadespropriedades físicasfísicasdodo solosolo podempodem auxiliarauxiliar nana adoçãoadoção dodomelhormelhor manejo,manejo, bembem comocomo podempodemcontribuircontribuir nono entendimentoentendimento dodocomportamentocomportamento dodo solosolo ee dasdas plantas,plantas,poispois cadacada solosolo ee cadacada espécieespécie ouou atéatémesmomesmo cultivarcultivar dede plantaplanta possuempossuemdiferentesdiferentes comportamentoscomportamentos eecaracterísticascaracterísticas emem relaçãorelação aoao manejomanejo..
Propriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do Solo Textura do soloTextura do solo
Área superficial específicaÁrea superficial específica
Consistência do soloConsistência do solo
Agregação do soloAgregação do solo
Densidade do soloDensidade do solo
Densidade de partículasDensidade de partículas
Porosidade do soloPorosidade do solo
Resistência à penetraçãoResistência à penetração
Outras…Outras…
Textura do soloTextura do soloTextura do soloTextura do solo
Textura do soloTextura do solo
TEXTURATEXTURA DODO SOLOSOLO
ÉÉ aa proporçãoproporção relativarelativa dasdas classesclasses dedetamanhotamanho dede partículaspartículas dede umum solosolo..
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FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA
DIÂMETRO (mm)
Matacão > 200Calhau 200 –20
Cascalho 20 - 2Areia grossa 2 – 0,2
Areia fina 0,2 – 0,05Silte 0,05 – 0,002Argila < 0,002
Classes de tamanho de partículas do soloClasses de tamanho de partículas do solo
Textura do soloTextura do solo Textura do soloTextura do solo
Adaptado de Bray, 1983
Argila
Silte
Areia fina
Areia grossa
Textura do soloTextura do solo
AA texturatextura éé importanteimportante parapara ooentendimentoentendimento dodo comportamentocomportamento ee manejomanejododo solosolo
DuranteDurante aa classificaçãoclassificação dodo solosolo emem umumdeterminadodeterminado local,local, aa texturatextura éé muitasmuitasvezesvezes aa primeiraprimeira ee maismais importanteimportantepropriedadepropriedade aa serser determinadadeterminada
AA partirpartir dada textura,textura, muitasmuitas conclusõesconclusõesimportantesimportantes podempodem serser tomadastomadas
Textura do soloTextura do solo
DeterminaçãoDeterminação
_em _em laboratóriolaboratório: análise granulométrica: análise granulométrica
_a _a campocampo: pela sensação que o solo : pela sensação que o solo
molhado e amassado oferece ao tatomolhado e amassado oferece ao tato
Textura do soloTextura do solo--Análise granulométricaAnálise granulométrica
ObjetivoObjetivo:: separarseparar asas fraçõesfraçõesconstituintesconstituintes dodo solosolo (areia,(areia, siltesilte eeargila)argila) dede acordoacordo comcom seuseu diâmetrodiâmetro..
AA metodologiametodologia consisteconsiste emem dispersãodispersãoquímicaquímica ee mecânicamecânica dosdos constituintesconstituintes dodosolosolo ee separaçãoseparação porpor peneiramentopeneiramento eesedimentaçãosedimentação..
Tapete de Borracha
Am ostra Seca ao Ar
Peneira de 2m m
Destorroamento Peneiramento
Terra F ina Seca ao Ar (TFSA)
Textura do soloTextura do solo
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TFSA Balança
Agitador
Determinação da areia
Determinação de Argila
Textura do soloTextura do solo Lei de StokesLei de Stokes
na qual:na qual:
d = diâmetro de partículas efetivo;d = diâmetro de partículas efetivo;
h = distância;h = distância;
t = tempo;t = tempo;
g = g = aceleração da gravidade = 9,81 Newton por quilograma (9,81 aceleração da gravidade = 9,81 Newton por quilograma (9,81 N/kg);N/kg);
= viscosidade da água a 20 = viscosidade da água a 20 C = 1/1000 NewtonC = 1/1000 Newton––segundos por msegundos por m22
(10 (10 ––33 Ns/mNs/m22););
DDpp = densidade das partículas sólidas, para muitos solos = 2,65 x = densidade das partículas sólidas, para muitos solos = 2,65 x 101033 kg/mkg/m33;;
DDff = densidade do fluido (água) = 1,0 x 10= densidade do fluido (água) = 1,0 x 1033 kg/mkg/m33..
V =
18
2fp DDgd
th
No Campo:No Campo:
A textura é feita por estimativa, esfregando A textura é feita por estimativa, esfregando uma massa de solo úmida e homogeneizada uma massa de solo úmida e homogeneizada entre os dedosentre os dedos
AreiaAreia
SilteSilte
ArgilaArgila
Sensação aspereza, não plástico, não pegajoso
Sensação sedosidade, plástico, não pegajoso
Sensação sedosidade, plástico, pegajoso
Textura do soloTextura do solo Textura do soloTextura do solo
DistribuiçãoDistribuição dodo tamanhotamanho dede partículaspartículas dede trêstrês solossolos comcom amplaamplavariaçãovariação dede texturatextura.. NoteNote queque háhá umauma transiçãotransição gradualgradual nanadistribuiçãodistribuição dodo tamanhotamanho dede partículaspartículas emem cadacada umum destesdestes solossolos..
Fonte: Brady, 1983
Textura do soloTextura do solo
RelaçãoRelação entreentre tamanhotamanho dede partículapartícula ee tipotipo dede mineralmineral presentepresente..
_O_O quartzoquartzo éé dominantedominante nana fraçãofração areiaareia ee emem fraçõesfrações maismaisgrosseirasgrosseiras dede siltesilte..
_Silicatos_Silicatos primáriosprimários comocomo oo feldspato,feldspato, hornblendahornblenda ee micamica estãoestãopresentespresentes nana areiaareia ee emem menoresmenores quantidadesquantidades nana fraçãofração siltesilte..
_Minerais_Minerais secundários,secundários, comocomo óxidosóxidos dede ferroferro ee alumínio,alumínio, sãosãopredominantespredominantes nana fraçãofração siltesilte dede menormenor diâmetrodiâmetro ee nana fraçãofração argilaargilamaismais grosseiragrosseira..
Fonte: Brady, 1983
Textura do soloTextura do solo
Condiciona todos os fatores de crescimento em Condiciona todos os fatores de crescimento em menor ou maior graumenor ou maior grau
Influi sobre:Influi sobre:-- Retenção, movimento e disponibilidade de Retenção, movimento e disponibilidade de
águaágua-- ArejamentoArejamento-- Disponibilidade de nutrientesDisponibilidade de nutrientes-- Resistência à penetração de raízesResistência à penetração de raízes-- Estabilidade de agregadosEstabilidade de agregados-- Compactabilidade dos solosCompactabilidade dos solos-- ErodibilidadeErodibilidade
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Textura finaTextura fina Textura médiaTextura média Textura grosseiraTextura grosseiraARGILOSOSARGILOSOS francosfrancos ARENOSOSARENOSOS
retenção de água elevadaretenção de água elevada Retenção de água baixaRetenção de água baixaCirculação de água difícilCirculação de água difícil Circulação de água fácilCirculação de água fácil
Coesão elevadaCoesão elevada Coesão baixaCoesão baixaConsistência plástica e Consistência plástica e
pegajosa (molhado) e dura pegajosa (molhado) e dura (seco) (seco)
Consistência friável (seco ou Consistência friável (seco ou molhado)molhado)
Densidade do solo menorDensidade do solo menor Densidade do solo maiorDensidade do solo maiorPorosidade total maiorPorosidade total maior Porosidade total menorPorosidade total menorMicroporosidade maiorMicroporosidade maior Macroporosidade maiorMacroporosidade maior
Aeração deficienteAeração deficiente Boa aeraçãoBoa aeraçãoSuperfície específica elevadaSuperfície específica elevada Superfície específica baixaSuperfície específica baixa
Solos bem estruturadosSolos bem estruturados Solos sem estruturaSolos sem estruturaCTC elevadaCTC elevada CTC baixaCTC baixa
Difícil preparo mecânico, Difícil preparo mecânico, pouco lavados e mais ricos em pouco lavados e mais ricos em
elementos fertilizanteselementos fertilizantes
Fácil preparo mecânico, mais Fácil preparo mecânico, mais lavados e mais pobres em lavados e mais pobres em elementos fertilizanteselementos fertilizantes
Textura do soloTextura do solo
Os solos podem ser agrupados em Os solos podem ser agrupados em 13 classes 13 classes texturaistexturais -- TRIÂNGULO TEXTURALTRIÂNGULO TEXTURAL
Ex: 42% argilaEx: 42% argila
6% silte6% silte
52% areia52% areia
Classe texturalARGILA ARENOSA
33% argila
40% silte
27% areia
Área superficial específicaÁrea superficial específicaÁrea superficial específicaÁrea superficial específica
Área superficial específicaÁrea superficial específica
ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAASE = ASE = área superficialárea superficial
unidade massaunidade massaInfluenciada porInfluenciada por Tamanho da partícula afeta:Tamanho da partícula afeta:
atrito, adsorção, tensão superficial.atrito, adsorção, tensão superficial. Forma da partículaForma da partícula Natureza da partícula:Natureza da partícula:
MO, MO, ASE, ASE, decomposição.decomposição. Composição da partícula: Composição da partícula:
atividade, superfície interna.atividade, superfície interna.
Área superficial específicaÁrea superficial específica
RelaçãoRelação entreentre aa áreaárea superficialsuperficial dede umum cubocubo dede massamassa conhecidaconhecida ee ootamanhotamanho dede suassuas partículaspartículas..
_No_No cubocubo maiormaior (a)(a) cadacada ladolado possuipossui 6464 cmcm22 dede áreaárea superficialsuperficial.. OO cubocubotemtem seisseis lados,lados, comcom áreaárea superficialsuperficial totaltotal dede 384384 cmcm22 ((66 ladoslados xx 6464cmcm22)).. SeSe oo mesmomesmo cubocubo fossefosse divididodividido emem cuboscubos menoresmenores (b)(b) dede modomodoqueque cadacada umum tenhatenha 22 cmcm dede lado,lado, oo mesmomesmo materialmaterial seráserá agoraagorarepresentadorepresentado porpor 6464 cuboscubos pequenospequenos ((44 xx 44 xx 44)).. CadaCada ladolado dodo cubocubopequenopequeno teráterá 44 cmcm22 ((22 xx 22)) dede áreaárea superficial,superficial, resultandoresultando emem 2424 cmcm22
dede áreaárea superficialsuperficial ((66 ladoslados xx 44 cmcm22)).. AA áreaárea superficialsuperficial totaltotal seráserá dede15361536 cmcm22 ((2424 cmcm22 xx 6464 cuboscubos)).. DesteDeste modo,modo, aa áreaárea superficialsuperficial destedestecubocubo seráserá quatroquatro vezesvezes maiormaior dodo queque aa áreaárea superficialsuperficial dodo cubocubo maiormaior..
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Área superficial específicaÁrea superficial específica
ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA
Relacionada comRelacionada com
CTC, retenção de água e nutrientes;CTC, retenção de água e nutrientes;
retenção e liberação de poluentes;retenção e liberação de poluentes;
expansão / contração;expansão / contração;
propriedades mecânicas:propriedades mecânicas:
coesão, resistência, plasticidade.coesão, resistência, plasticidade.
Área superficial específicaÁrea superficial específica
QuantoQuanto maismais finafina aa texturatextura dodo solo,solo, maiormaior éé aa superfíciesuperfície efetivaefetivaexpostaexposta porpor suassuas partículaspartículas.. NoteNote queque aa adsorção,adsorção, aa expansãoexpansão eeoutrasoutras propriedadespropriedades físicasfísicas (plasticidade(plasticidade ee coesão,coesão, calorcalor dedeumedecimento)umedecimento) seguemseguem aa mesmamesma tendênciatendência ee aumentamaumentamrapidamenterapidamente àà medidamedida queque sese aproximamaproximam dada dimensãodimensão coloidalcoloidal..
Fonte: Brady, 1983
Consistência do soloConsistência do soloConsistência do soloConsistência do solo
Consistência do soloConsistência do solo
CONSISTÊNCIACONSISTÊNCIA DO SOLODO SOLO
_Resposta do solo às forças externas que _Resposta do solo às forças externas que tentam deformátentam deformá--lo ou rompêlo ou rompê--lo.lo.
_Manifestação das forças de coesão e adesão _Manifestação das forças de coesão e adesão sob diferentes condições de umidade.sob diferentes condições de umidade.
Estrutura do soloEstrutura do solo
ESTRUTURA DO SOLOESTRUTURA DO SOLO
OO solosolo éé compostocomposto porpor partículaspartículas dede AreiaAreia eeSilteSilte queque sese mantémmantém unidasunidas pelapela açãoação dadaArgilaArgila ee MatériaMatéria orgânica,orgânica, formandoformandoagregadosagregados estáveisestáveis..
AA organizaçãoorganização dasdas partículaspartículas ee agregadosagregados ééconhecidaconhecida comocomo estruturaestrutura dodo solosolo..
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Solo desetruturado (esquerda) e solo bem granulado(direita). Raízes de plantas e especialmente húmussão fatores principais na granulação do solos.
Fonte: Brady, 1983
ESTRUTURA DO SOLOESTRUTURA DO SOLO
UmUm solosolo comcom melhormelhor estruturaestrutura suportasuportamelhormelhor aa precipitaçãoprecipitação ee aa açãoação dede máquinasmáquinas eeimplementosimplementos agrícolasagrícolas ee tambémtambém permitepermite umaumamelhormelhor produçãoprodução dasdas culturasculturas..
AreiasAreias QuartzosasQuartzosas -- solossolos “sem“sem estrutura”estrutura”,,asas partículaspartículas dede areiaareia normalmentenormalmente ocorremocorremindividualizadas,individualizadas, semsem formaremformarem agregadosagregados..
esferoidal
placa
bloco angular
bloco subangular
colunar
prismática
Tipo de estrutura
A estrutura do solo relacionaA estrutura do solo relaciona--se com:se com:
AeraçãoAeração
Densidade do soloDensidade do solo
Resistência mecânica à penetração Resistência mecânica à penetração
Infiltração de água e selamento superficialInfiltração de água e selamento superficial
COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?
11°°) Aproximação entre as partículas: ) Aproximação entre as partículas: -- floculação da argila floculação da argila -- desidratação do solo: aproxima partículasdesidratação do solo: aproxima partículas-- raízes: desidratação e pressão sobre as raízes: desidratação e pressão sobre as
partículaspartículas-- organismos: minhocas (coprólitos)organismos: minhocas (coprólitos)
COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?
22°°)) EstabilizaçãoEstabilização:: agentesagentes cimentantescimentantes
-- quantidadequantidade dede argilaargila ee dede cátionscátions
-- forçasforças eletrostáticaseletrostáticas (Van(Van derder Walls)Walls)
-- MOMO.. Polissacarídeos,Polissacarídeos, AcAc.. húmicoshúmicos
-- microrganismosmicrorganismos:: açãoação mecânicamecânica (hifas(hifas dedefungos)fungos) ee produçãoprodução dede compostoscompostos orgânicosorgânicos
-- vegetaçãovegetação:: açãoação mecânicamecânica dasdas raízesraízes eefontefonte dede materialmaterial orgânicoorgânico nana superfíciesuperfície
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Estabilidade de agregadosEstabilidade de agregados
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
Resistência à desagregação que os agregados Resistência à desagregação que os agregados apresentam quando submetidos a apresentam quando submetidos a forças forças externasexternas (ação implementos agrícolas e (ação implementos agrícolas e impacto gota chuva) ou impacto gota chuva) ou forças internasforças internas(compressão de ar, expansão/contração) (compressão de ar, expansão/contração)
que tendem a rompêque tendem a rompê--los.los.
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa estruturaestrutura dodo solo,solo,poispois aa estruturaestrutura podepode serser oo resultadoresultadodada agregaçãoagregação dasdas partículaspartículas primáriasprimárias(areia,(areia, siltesilte ee argila)argila) ee maismais outrosoutroscomponentescomponentes dodo solosolo comocomo matériamatériaorgânica,orgânica, calcáriocalcário ee saissais..
AA metodologiametodologia consisteconsiste emem passarpassar ososagregadosagregados porpor umum conjuntoconjunto dede peneiraspeneirascomcom diâmetrosdiâmetros decrescentesdecrescentes eequantificarquantificar asas fraçõesfrações retidasretidas..
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
PodePode--sese determinardeterminar aa distribuiçãodistribuição dodotamanhotamanho dede agregadosagregados estáveisestáveis emem águaáguaee aa secoseco..
AtravésAtravés dessadessa determinaçãodeterminação podepode--seseobterobter aa distribuiçãodistribuição dodo tamanhotamanho dosdosagregados,agregados, aa estabilidadeestabilidade dede agregados,agregados,oo DMPDMP ee DMGDMG..
FigFig.. DMGDMG dede agregados,agregados, emem solosolo ARGISSOLOARGISSOLOVERMELHOVERMELHO--AMARELOAMARELO submetidosubmetido porpor doisdois anosanos aoao PCPCee PDPD contínuocontínuo..
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
DM
G, m
m
1.6 1.8 2.0 2.2 2.4Carbono orgânico, %
Relação entre o diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregadosestáveis em água e carbono orgânico, em um Latossolo Vermelho-Escuro. Cruz Alta, RS. Fonte: Campos et al. (1995).
Há indicação clara de que o incremento de matéria orgânica do solo é acompanhado pelo incremento da agregação, expressa pela
estabilidade dos agregados, ocorrendo independente do tipo de solo
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
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Taxas de aumento da agregação
Textura do soloSistema de manejoSistema de cultura
Degradação estrutural Melhoria estrutural
Recuperação da estabilidade estrutural
Pelo menos 2x mais rápida em solos arenosos
do que argilosos
Da Ros et al. (1997) determinaram que o manejo inicial de solo que nuncarecebeu cultivo e a intensidade de mobilização de solos cultivados sãodeterminantes na condição estrutural resultante
A estabilidade estrutural foi inversamente relacionada com a freqüência eintensidade de mobilização do solo
4,9
4
2,92,1
1,2
CN PD-CN PD-Cal PD-Esc PCManejo de Solo
0
1
2
3
4
5
6
DM
G, m
m
Diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água sobdiferentes sistemas de manejo de um Latossolo de textura média. A linha comsetas mostra o limite crítico de DMG igual a 2 mm. Fonte: Da Ros et al. (1997).
ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS
Densidade do soloDensidade do solo
DENSIDADE DO SOLO (Ds)DENSIDADE DO SOLO (Ds)
ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa estruturaestrutura dodo solosolo pelapelarelaçãorelação entreentre massamassa ee volumevolume dede solosolo..
AA metodologiametodologia consisteconsiste emem coletarcoletar umaumaamostraamostra dede solosolo comcom estruturaestrutura preservadapreservada eedede volumevolume conhecido,conhecido, ee pelapela relaçãorelação entreentremassamassa dede solosolo secoseco emem estufaestufa aa 105105 ooCC eevolumevolume dada amostraamostra ocupadoocupado porpor partículaspartículas eeporos,poros, obtémobtém--sese aa densidadedensidade dodo solosolo..
DENSIDADE DO SOLO (Ds)DENSIDADE DO SOLO (Ds)
Relação comRelação com
TEXTURATEXTURA
Solos arenosos ds = 1,2 a 1,8 g cm-3
Solos argilosos ds = 1,0 a 1,6 g cm-3
PROFUNDIDADE:PROFUNDIDADE: ds com a profundidade MO, PT, compactação natural, diferentes formas de agregados, maiores pressões, argila iluvial (ocupa espaços).
MAU MANEJO DO SOLO: compactação ds
Ds em diferentes profundidades em umArgissolo Vermelho distrófico, sob dois tiposde uso.
DENSIDADE DO SOLO (Ds)DENSIDADE DO SOLO (Ds)
0
10
20
30
40
50
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Densidade, Mg m-3
Prof
undi
dade
, cm
Mata
Lavoura(SPC)
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Densidade de partículasDensidade de partículas
DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)
Expressa a relação entre a massa e o volume Expressa a relação entre a massa e o volume que ocupam as partículas do solo, abstraindo que ocupam as partículas do solo, abstraindo o volume dos poros.o volume dos poros.
Ao contrário da densidade do solo, a amostra Ao contrário da densidade do solo, a amostra utilizada pode estar alterada.utilizada pode estar alterada.
DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)
ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar oo volumevolume dede sólidossólidos dodo solo,solo,semsem considerarconsiderar aa porosidadeporosidade..
AA metodologiametodologia consisteconsiste emem macerarmacerar umaumaamostraamostra dede solosolo ee obterobter oo volumevolume ocupadoocupadopelaspelas partículaspartículas sólidassólidas dada amostraamostra..
AA densidadedensidade dede partículapartícula dodo solosolo éé aa médiamédiaponderadaponderada dada densidadedensidade realreal dede todostodos ososseusseus componentescomponentes mineraisminerais ee orgânicosorgânicos..
A Dp é influenciada pelo manejo ?A Dp é influenciada pelo manejo ?
Valores de Valores de dpdp estão ligados à presença de estão ligados à presença de certos componentes minerais ou orgânicos:certos componentes minerais ou orgânicos:
Solos com baixos teores em óxidos Fe(clima frio) - dp 2,65 g cm-3
Solos com altos teores em óxidos Fe(clima tropical e subtropical) - dp 3,0 g cm-3
Solos orgânicos - dp < 1,92 g cm-3
Porosidade do soloPorosidade do solo
POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLOPOROSIDADEPOROSIDADE TOTALTOTAL –– proporçãoproporção
percentualpercentual dede porosporos emem relaçãorelação aoao volumevolume dedesolosolo..
_Porosidade_Porosidade texturaltextural:: predominantepredominante emem solossolosarenososarenosos (pouco(pouco estruturados)estruturados)..
_Porosidade_Porosidade estruturalestrutural:: predominantepredominante ememsolossolos argilososargilosos (boa(boa agregação)agregação)..
MacroporosidadeMacroporosidade ––movimentomovimento d’água,d’água,aeraçãoaeração..
MicroporosidadeMicroporosidade –– retençãoretenção dede águaágua..
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POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLO
ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa quantidadequantidade ee aanaturezanatureza dosdos porosporos existentesexistentes nono solosolo..
AA metodologiametodologia consisteconsiste emem coletacoleta dedeamostraamostra dede solosolo comcom estruturaestruturapreservada,preservada, saturaçãosaturação dada amostra,amostra,aplicaçãoaplicação dede tensãotensão dede 6060 cmcm dede colunacolunadada águaágua ee secagemsecagem emem estufaestufa aa 105105 ooCC..
FATORES QUE AFETAM A POROSIDADEFATORES QUE AFETAM A POROSIDADE
Agregação:Agregação: granulares x blocosgranulares x blocosTextura Textura -- Arenosos: Arenosos: PTPT
-- Argilosos: Argilosos: PT PT Profundidade: Profundidade: profundidade profundidade PTPT
Espaço aéreoEspaço aéreo: pressão = 60 cm H2O (: pressão = 60 cm H2O (--0,06 atm)0,06 atm)Mínimo 10%Mínimo 10%
IDEALIDEALMacroporosidade = 1/3 do volume dos porosMacroporosidade = 1/3 do volume dos porosMicroporosidade = 2/3 do volume dos poros Microporosidade = 2/3 do volume dos poros
Macroporos25,0%
Microporos38,0%
Sólidos37,0%
Macroporos
19,0%Microporos
40,0%
Sólidos41,0%
Macroporos13,0%
Microporos40,0%
Sólidos47,0%
Mato
4 anos PC
50 anos PCLatossolo Roxo (> 60% argila)
(Brum, 1972)
POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLO
0
5
10
15
20
25
30
35
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6Densidade, Mg m-3
Prof
undi
dade
, cm
PinusPastoEucaliptoMilhoMataCerrado
Solo: LatossoloCerrado: vegetação naturalMilho: sistema convencional há 18 anosEucalipto: Eucalyptus camaldulensis há 10 anosPinus: Pinus caribea var. hondurensis há 10 anosMata ciliar: reflorestada com espécies nativas há 10 anosPastagem: Brachiaria decumbens há 10 anos
Fonte: Cavenage et al., 1999
Cerrado
38%
12%
50%
Mata
44%30%
14%
Eucalipto
40% 30%
9%
Pinus
40%
26%
14%
Camada 0-10 cmMicroMacro
Porosidade total
Milho
47%36%
10%
10-20 cm: 4%
10-20 cm: 38% Pastagem
40% 33%
8%
10-20 cm: 11%
Fonte: Cavenage et al., 1999
Resistência à penetraçãoResistência à penetração
18/05/2010
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Resistência à penetraçãoResistência à penetração
Resistência à penetração
UmidadeDensidade
Crescimento radicular
Força que a raiz precisa para
penetrar no solo
Resistência à penetraçãoResistência à penetração
5101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
Pinus5
101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
0 28Distância, cm
1428 14
Esteira
Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda) após o corte do pinus (direita). Fonte: Cechin et al., 2006
5101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
Pinus5
101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
0 17,5 3535Distância, cm
17,5
pneu
5101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
pneu
Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda), após uma passado do Skidder (meio) e após várias passadas do Skidder (direita). Fonte: Cechin et al., 2006
5101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.5
1.01.52.0
MPa
Pinus5
101520253035404550
Prof
undi
dade
, cm
0.00.51.01.52.0
MPa
Estaleiro
Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda) e no estaleiro (direita). Fonte: Cechin et al., 2006
SOLO BEM ESTRUTURADOSOLO BEM ESTRUTURADOPermitePermite::a)a) PorosPoros adequadosadequados parapara aa entradaentrada dede arar ee
águaágua nono solosolo;;b)b) PorosidadePorosidade adequadaadequada parapara queque aa águaágua sese
movimentemovimente atravésatravés dodo solosolo sendosendo disponíveldisponívelparapara asas culturas,culturas, assimassim comocomo permitapermita umaumaboaboa drenagemdrenagem dodo solosolo;;
c)c) PorosidadePorosidade adequadaadequada parapara oo crescimentocrescimentodasdas culturasculturas apósapós aa germinaçãogerminação dasdassementes,sementes, permitindopermitindo queque asas raízesraízes exploremexploremumum maiormaior volumevolume dede solosolo emem buscabusca dede ar,ar,umidadeumidade ee nutrientesnutrientes..
18/05/2010
13
Palha
+
Atividade biológica
+
Matéria orgânica
= Boa estrutura
Raízes explorando o maior volume
de solo
= Boa estrutura
Degradação ambiental
ErosãoAtividade biológica
Trocas gasosas
Compactação
Conversão de área de mata em lavoura
Qualidade ambiental
DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURADEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA
CAUSASCAUSAS
preparo intensivo e queima dos resíduos preparo intensivo e queima dos resíduos
tráfego intenso de máquinas com umidade tráfego intenso de máquinas com umidade inadequadainadequada
impacto da gota de chuvaimpacto da gota de chuva
dispersão química dos colóidesdispersão química dos colóides
inaptidão agrícolainaptidão agrícola
Causas da degradação da estruturaCausas da degradação da estrutura
DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURADEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA
CONSEQUÊNCIASCONSEQUÊNCIASpropriedadespropriedades físicasfísicas afetadasafetadas -- densidadedensidade
ee porosidadeporosidade dodo solo,solo, estabilidadeestabilidade dosdosagregados,agregados, retençãoretenção ee infiltraçãoinfiltração águaágua ......
camadascamadas compactadascompactadas subsuperficiaissubsuperficiais resistênciaresistência dodo solosolo àà penetraçãopenetraçãoerosãoerosão –– sulcossulcos ouou laminarlaminarcrostascrostas superficiaissuperficiais
Degradação da estrutura = impacto ambientalDegradação da estrutura = impacto ambiental
18/05/2010
14
75 80 85 90Grau de compactação (%)
20
40
60
80
100R
endi
men
to re
lativ
o (%
)
ArgissoloLatossolo
Relações dos propriedades físicas com o Relações dos propriedades físicas com o rendimento de plantasrendimento de plantas
Relação entre grau de compactação e rendimentorelativo. Fonte: Suzuki, 2005.
Relações dos propriedades físicas com o Relações dos propriedades físicas com o rendimento de plantasrendimento de plantas
Solo muito soltoSem estrutura Solo bem
estruturadoSolo compactado
Estrutura degradada
Muitos torrões
Baixa retenção de água
Contato solo-semente deficiente
Contato solo-raiz deficiente
Suscetibilidade da cultura à seca
Baixa aeração
Suscetibilidade da cultura à seca
Restrições ao crescimento radicular
Baixa infiltração de água-escorrimento superficial
Boa aeração
Boa retenção de água
Boa infiltração de água
Diminuição de riscos da cultura à seca
Solo SoloCompactação
Cobertura do solo
Atividade microbiológicaMatéria orgânica
Estabilidade estruturalResistência à compactação
Evitar a degradação do solo !!!Evitar a degradação do solo !!!
Indicadoresfísicos ebiológicos dosolo,relacionados aodesenvolvimentoe produção deplantas, usadospara avaliar aqualidade dossolos (extraídode Reichert etal., 2003).