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Universidade de Cuiabá Curso de Agronomia Disciplina: Ciência do Solos – Gênese, Morfologia e Classificação ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS Aluno:______________________________________ Prof. Tiago Baraldi Primavera do Leste – MT 2021 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 01 ABERTURA DE TRINCHEIRA PARA ESTUDO DE PERFIL DO SOLO INTRODUÇÃO Perfil do solo é o conjunto de todos os horizontes genéticos e/ou camadas, acrescido do material mineral pouco ou nada transformado e do manto superficial de resíduos orgânicos que influenciam a gênese e o comportamento do solo. Normalmente perfil do solo é examinado numa secção vertical, mas as descrições e coletas são feitas considerando um volume de solo. Horizontes do solo - são partes de um perfil do solo, mais ou menos paralelas à superfície do terreno, resultantes da atuação dos processos pedogenéticos. Os horizontes são geneticamente relacionados entre si dentro de um perfil e indicam modificações dominantes a partir do material de origem do solo. Camadas do solo - são partes de um perfil do solo, mais ou menos paralelas à superfície do terreno pouco ou nada afetadas pelos processos pedogenéticos. As descrições do solo no campo são constituídas do registro metodizado das suas características, através do estudo e do exame do solo em seu meio e condições naturais. As descrições completas dos solos, que são feitas quando do estudo do perfil no campo, devem incluir a identificação dos horizontes e as descrições das características morfológicas de cada um, individualmente, caracterizando a espessura, cor, textura estrutura, consistência, transição entre horizontes e demais camadas. OBJETIVOS Demonstrar através desta prática como abrir devidamente uma trincheira para estudo das características morfológicas, os horizontes e/ou camadas que constituem o estudo do perfil do solo, visando a compreensão dos assuntos. MATERIAL E MÉTODOS Para descrição da morfologia de um solo, recorre-se à abertura de uma trincheira de tamanho suficiente para que se possa avaliar as características morfológicas, tirar fotografias e coletar material para determinações em laboratório. A abertura da trincheira é, na maioria das vezes, ainda feita manualmente. Para isso, algumas ferramentas básicas são indispensáveis (Figura 1), tanto para a sua abertura como para avaliações morfológicas iniciais. Embora não exista regra para estabelecer o tamanho ideal de uma trincheira, em razão das variações horizontais e verticais dos solos, recomenda-se, sempre que possível que atinja 2,0 m de profundidade para descrição de perfil de solos profundos. Assim, dimensões de trincheiras de 1,5 m de comprimento por 1,2 m de largura e 2,0 m de profundidade (Figura 2) são amplamente utilizadas nos trabalhos de levantamento de solos. Deve-se tomar a precaução de obter, pelo menos, uma face vertical que seja lisa e esteja bem iluminada, a fim de exibir claramente o perfil. A superfície não deve ser alterada. O material retirado da trincheira não deve ser depositado sobre a face de observação. É imprescindível que em um dos lados da trincheira sejam construídos degraus, para facilitar o acesso e manuseio do material coletado (etiquetagem, amarrio, preparo de amostras para densidade e micromorfologia etc). Normalmente isso é feito no lado oposto àquele da descrição. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 02 2.1 COR DO SOLO INTRODUÇÃO A cor é a sensação visual que se manifesta na presença da luz e, de certo modo, reflete a quantidade de matéria orgânica, o tipo de óxido de ferro presente, além da classe de drenagem do solo. No exame do perfil do solo, a cor é uma das características que mais chama a atenção. As várias tonalidades de coloração existentes no perfil permitem a delimitação dos horizontes e por vezes evidenciar certas condições de extrema importância. A matéria orgânica, o conteúdo de sílica e os compostos de ferro. Há como resultado da gênese e da pedogênese do solo, extensa variedade de cores. OBJETIVOS 1. Descrever os passos para a determinação da cor do solo; 2. Caracterizar a importância da cor e sua relação com o solo e as plantas; 3. Interpretar os resultados obtidos ao se determinar a cor em diferentes materiais de solos e verificar as correlações com as propriedades do solo; MATERIAL E MÉTODOS A partir da cor é possível fazer inferências quanto: ao conteúdo de matéria orgânica (MO) - em geral, quanto mais escura, maior o conteúdo de MO; à tipificação de óxidos de ferro: hematita (cor vermelha); goethita (cor amarela); às formas reduzidas de Fe (cores cinza); à drenagem, em que cores neutras e acinzentadas indicam solos mal drenados, entre outros exemplos. Daí a importância de sua caracterização de forma padronizada. - Primeiramente procura-se verificar se a amostra de terra tem coloração avermelhada, alaranjada ou amarelada, para situá-Ia entre as folhas com matizes R, YR ou Y. Os fabricantes da carta recomendam primeiramente procurar selecionar qual das cartas tem um matiz ("hue") que mais se aproxima da amostra; em seguida, verificar entre os padrões, observando a amostra pelos orifícios, qual o que tem a cor mais parecida com a do solo. Uma vez encontrada a cor padrão, fazer a leitura e anotá-la. Raramente a coloração da amostra será perfeitamente igual a de um dos padrões. - A caracterização da cor de um solo, ou dos seus horizontes, segue uma padronização mundial: “o Sistema Munsell de Cores”, que contempla o grau de intensidade de três componentes da cor: matiz (‘hue’), valor (‘value’) e croma (chroma’), conforme especificações constantes na Carta de Cores Munsell para Solos ("Munsell Soil Color Charts") (Figuras 1, 2 e 3). O mosqueado ocorre em muitos horizontes ou camadas de solo, especialmente pela presença de partes do material de origem do solo não ou pouco intemperizado, podendo também ser decorrente da drenagem imperfeita do perfil de solo ou da presença de acumulações de materiais orgânicos ou minerais. Apenas a cor úmida é suficiente na determinação da cor do mosqueado, e a notação é feita do seguinte modo: - cor de fundo e cor ou cores das manchas existentes e, - arranjamento do mosqueado. Entende-se por cor de fundo a que predomina no horizonte, ocupando-lhe a maior superfície, e por cor ou cores das manchas existentes, as outras observadas. Todas essas cores devem ser determinadas individualmente e na parte Interna do agregado ou torrão. Depois de determinadas as cores que constituem o mosqueado, deve-se proceder à descrição do arranjamento do mosqueado, conforme a seguinte notação: a) Quanto à quantidade Pouco - quando a área total das manchas não ocupa mais de 2 % da superfície do horizonte. Comum - quando a área total das manchas varia de 2 a 20 % no horizonte. Abundante - quando a área total das manchas ocupa mais de 20 % no horizonte. b) Quanto ao tamanho das manchas Pequeno - eixo maior inferior a 5 mm. Médio - eixo maior de 5 a 15 mm. Grande - eixo maior superior a 15 mm. c) Quanto ao contraste de cores das manchas em relação ao fundo. Difuso - mosqueado indistinto, reconhecido apenas em um exame acurado. Matiz, valor e croma do mosqueado variam muito pouco em relação à cor principal. Distinto - mosqueado facilmente visível, sendo a cor do matiz do solo. Facilmente distinguida da(s) cor(es) do mosqueado. O matiz varia de uma a duas unidades, e o valor e croma, de uma a algumas. Proeminente - a diferença entre a cor do matiz do solo e a(s) cor(es) do mosqueado é de várias unidades em matiz, valor e, ou, croma. A fim de facilitar a descrição do mosqueado, deve-se usar o seguinte critério: quantidade, tamanho, contraste, nome da cor em português e a notação de Munsell. - A notação, emletras e números envolve o matiz, o brilho e a intensidade. O matiz encontra-se no alto e à direita de cada folha, por exemplo: 10 R, 2,5 YR, etc. O brilho é lido à esquerda da linha em que se encontra o padrão e é representado pelo numerador de uma fração ordinária, por exemplo: 6/, 4/, 3/ etc. A intensidade da cor é lida na parte inferior de cada carta e na direção da coluna em que se encontra o padrão, sendo representada pelo denominador de uma fração ordinária, por exemplo, /0, /6, /8 etc. A notação completa será, por exemplo: (2,5 YR 4/6). - A nomenclatura da cor do solo compreende duas notações: a de Munsell, 20 como foi explicado acima e a do nome da cor. Esta última encontra-se no verso das folhas que compõe a carta de Munsell. Quando se deseja utilizar em notações expressa-se como no exemplo: vermelho escuro (2,5 YR 3/4, seco) bruno avermelhado escuro (2,5 YR 3/6, úmido); vermelho amarelado (5 YR 4/8, seco triturado. Solos de coloração neutra, como costumam ser os hidromórficos, serão comparados com a coluna de padrões da direita da carta, cuja intensidade é igual a zero e cujas tonalidades vão de 2 a 8. Encontrado o padrão, suponhamos o de número 3/0 a representação será a seguinte: N 3, que significa neutro três. - Quando se tem a impressão de que a cor do solo se acha entre dois padrões de uma mesma folha ou entre os padrões de duas folhas ou cartas pode-se fazer a notação indicando essa ocorrência. Suponha-se que a cor do solo está entre os padrões 10 YR 5/4 e 10 YR 6/4; a notação pode ser 10 YR 5,5/4 ou ainda 10 YR 5/4 - 6/4 como também se vê. Se a cor do solo estiver entre os padrões das cartas 7,5 YR 5/4 e 10 YR 5/4, por exemplo, a interpolação do matiz se fará, anotando 8,5 YR se a cor for mais próxima de 7,5 YR e, 9 YR se o operador julgar que a cor da amostra tende para 10 YR. Há quem prefira usar números inteiros ou a média aritmética dos matizes, isto é, 8 YR o 8,75 YR. O nome da cor, é claro, será o correspondente ao da folha a que ela mais se aproximar. Como a cor dos objetos varia com a natureza da luz que o ilumina, recomenda-se fazer as determinações evitando luz artificial. Fazer com a luz do sol, evitando trabalhar duas horas depois de o sol nascer ou duas antes dele se por. A iluminação deve ser difusa, mas não direta, portanto, efetuar a determinação à sombra. Quando o solo é rico em matéria orgânica e a coloração da parte mineral está mascarada pela cor negra do húmus, pode-se tratá-lo com água oxigenada para destruir a parte orgânica, determinando-se, então, a cor da fração inorgânica. RESUMO 1. Há de acordo com a gênese e pedogênese do solo extensas variedades de cores. 2. Na determinação da cor do solo, 3 são os principais fatores: 1) matéria orgânica; 2) conteúdo de sílica; 3) compostos de ferro. 3. A matéria orgânica está relacionada com as condições climáticas. Ela é responsável pelas cores escuras dos solos. Podem variar do branco ao negro. 4. As cores vermelhas dependem, em parte, do estado de oxidação dos sesquióxidos de ferro hidratados (Iimonita) ou não hidratados (hematita). 5. As cores apresentadas pelos compostos de ferro podem dar indicação do grau de drenagem do solo. 6. A cor é um caráter significativo de condições importantes do solo com o conteúdo de matéria orgânica, o grau de hidratação dos sesquióxidos, as condições de drenagem e a umidade. 7. A cor do solo é influenciada pelo grau de umidade. 8. A tabela de cores de MUNSELL é a mais usada atualmente na descrição das cores dos solos. BIBLIOGRAFIA KIEHL, J. E. Manual de Edafologia. São Paulo: Ceres, 1979, p.181-190. MUNSELL COLOR. Munsell soil charts. New Windsor. 1975. VIEIRA, L. Manual de Ciência do Solo. São Paulo: Ed. Agronômica Ceres, 1975, p.251-253. SANTOS, R. D. dos; LEMOS, R. C. de; SANTOS, H. G. dos; KER, J. C.; ANJOS, L. H. C. dos Manual de Descrição e Coleta de Solo no Campo. 5ª ed. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2005. p.12–17. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 02 2.2 ESTRUTURA DO SOLO1 INTRODUÇÃO No estudo da Gênese do solo tem-se que o mecanismo pelo qual a estrutura do solo se desenvolve não é precisamente conhecido. Supõe-se que seja de duas maneiras, o que lhe conferiria, portanto, duas formas de estruturas distintas formadas: a) pela agregação das partículas unitárias a partir da floculação dos colóides do solo; b) pelo quebramento gradual do material maciço por contração ou rachaduras provocadas pela secagem. A estrutura refere-se ao padrão de arranjamento das partículas do solo (areia, silte e argila) em unidades estruturais compostas chamadas agregados, separados entre si por superfícies de fraqueza (às vezes de difícil ruptura) ou às vezes superpostas sem conformação definida. Estas unidades estruturais compostas quando existentes, apresentam tamanho e forma definidos. Estrutura= forma + tamanho + grau de desenvolvimento; Formas: A estrutura pode apresentar a forma prismática; blocos; granular e laminar (Figura 1). ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2.3 CONSISTÊNCIA DO SOLO INTRODUÇÃO São diversos os caracteres morfológicos que podem caracterizar um perfil de solo, dentre eles se encontra a consistência do solo que compreende os atributos do material do solo que são expressos pelo grau ou natureza de coesão ou adesão ou pela resistência à deformação pela rotura. A consistência do solo varia primordialmente com o conteúdo de umidade, bem como com a textura, com a matéria orgânica, com a quantidade e natureza do material coloidal, com a estrutura e com o tipo de cátion absorvido (Santos & Lemos, 2005). A terminologia para a consistência inclui termos distintos para a descrição em três estados padronizados: seco, úmido e molhado, sem o que a descrição não será considerada completa. A consistência no estado úmido é normalmente a mais significativa. OBJETIVOS Determinar os tipos de consistência do solo; Correlacionar a consistência com o uso, manejo e conservação do solo. MATERIAL E MÉTODOS Pá, martelo pedológico, pisseta, faca. Consistência do solo quando seco: É caracterizado pela dureza ou tenacidade. Deve-se selecionar um torrão seco e comprimi-lo entre o polegar e o indicador. Podendo verificar: I. Solto; II. Macio; III. Ligeiramente duro; IV. Duro; V. Muito duro; e VI. Extremamente duro Consistência do solo quando úmido: Caracterizado pela friabilidade. Para a avaliação da consistência deve-se selecionar um torrão aparentemente úmido e tentar esborroar na mão. O estado de umidade deve ser intermediário, ou seja, entre seco e a capacidade de campo. Assim tem-se: I. Solto; II. Muito friável; III. Friável; IV. Firme; V. Muito firme; e VI. Extremamente firme. OBS: No caso do material ser difícil de ser umedecido, a consistência úmida não será descrita, sendo registrado o porquê no item observações. Consistência quando molhado: É caracterizada pela plasticidade e pela pegajosidade. É determinada em amostras pulverizadas e homogeneizadas com conteúdo de água ligeiramente acima ou na capacidade de campo. 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. Para determinar, rola-se, após amassado, a amostra entre o indicador e o polegar, observando o fio ou cilindro fino de solo que pode ser feito ou modelado. Os graus de plasticidade podem ser: a) Não plástico; b) Ligeiramente plástico; c) Plástico; e d) Muito plástico. Pegajosidade: É a propriedade que pode apresentar a massa do solo, de aderir a outros objetos. Para determinar, após a massa de solo ser molhada e homogeneizada, é comprimida entre o indicadore o polegar, e a aderência é então observada. Os graus de pegajosidade podem ser: a) Não pegajoso; b) Ligeiramente pegajoso; c) Pegajoso; e d) Muito pegajoso. ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 ANÁLISE TEXTURAL DO SOLO INTRODUÇÃO A análise textural, também chamada mecânica, granulométrica e físicomecânica, tem por finalidade fornecer os elementos necessários para o conhecimento das propriedades texturais do solo, ou seja, da distribuição de suas partículas unitárias menores que 2,0 mm., embora tenha grande utilidade na identificação do solo e na orientação de certas praticas agrícolas, por si só e insuficiente para esclarecer certas propriedades físicas do solo. É preciso cautela na interpretação dos seus dados, pois ela admite, por exemplo, que as argilas, partículas do solo menores que 0,002 mm, sejam consideradas uma única categoria de fração do solo,não levando em conta as variações na sua dimensão,forma e constituição mineralógica. O êxito na analise textural está na dependência de se conseguirem suspensões de solo onde as suas partículas unitárias se apresentem realmente individualizadas e assim se mantenham durante toda a fase de separação, apesar do elevado número de trabalhos de pesquisas realizadas visando a este objetivo. Até hoje não se conseguiu um método de análise textural eficiente para todos os solos. Os métodos de análise granulométrica podem ser assim classificados: a) por peneiragem; b) por sedimentação contínua; c) por sedimentação descontínua; d) por levigação. Entretanto o método mais utilizado é o da pipeta. De modo geral, pode-se considerar a marcha analítica dos métodos de análise textural dividida em três fases: pré-tratamento, dispersão e separação das frações do solo. A fase de pré-tratamento tem por finalidade eliminar os agentes cimentantes, os íons floculantes e sais solúveis que podem afetar a dispersão e estabilização da suspensão do solo, dentre os agentes cimentantes mais comumente encontrados, citam-se os seguintes: 1- matéria orgânica que pode ser eliminada pela água oxigenada; 2- carbonatos que podem ser removidos pelo acido clorídrico diluído; 3-sesquióxidos de ferro e alumínio cuja conveniência de sua remoção na analise granulométrica é ainda discutível. A fase de dispersão tem por finalidade destruir os agregados do solo, separando-os em partículas realmente individualizadas e que devem permanecer em suspensão estável durante toda a fase analítica. Essa fase é constituída de duas partes: separação das partículas unitárias e estabilização de suspensão. Na fase de separação das frações, as partículas do solo, já previamente individualizados, são separadas em grupos chamados frações do solo. As frações mais grosseiras, ou seja, as areias são separadas por tamisação, utilizando-se peneiras diversas conforme o método empregado. As frações mais finas, ou seja, o limo e a argila são separadas por meio da sedimentação das partículas de areia fina e limo na suspensão já devidamente dispersada e estabilizada. De acordo com a lei de Stokes, diferentes tempos de sedimentação e diferentes alturas da suspensão do solo são considerados para separar (argila + limo) e, depois, argila. OBJETIVOS A análise textural tem por finalidade a identificação da classe textural do solo e o fornecimento de subsídios para a orientação em práticas agrícolas (adubação, irrigação, mecanização dos solos) etc, e determinar as frações granulométricas do solo (areia, argila e silte). MATERIAL E MÉTODOS Método da pipeta - baseia-se na velocidade da queda das partículas que compõe o solo. 1-rolo de madeira 2-proveta 1000 mL 3-pipetas de 50 mL 4-béquer de 250 mL 5-estufa (105°-110°C) 6-termômetro 7-peneiras de 0,053 mm e de 0,2 mL 8-balança analítica 9-agitador - coquete leira 10-vidro de relógio 11-funil de vidro 12-papel de vidro 13-nitrato de prata 14-bastão de vidro Procedimento para Solos Normais - Colocar 20 g de solo (TFSA) em copo plástico de 250 mL. Adicionar 100 mL de água destilada e 10 mL de solução normal de hidróxido de sódio, ou 10 mL de hexametafosfato de sódio, tamponado com carbonato de sódio. Agitar com bastão de vidro e deixar em repouso durante uma noite, cobrindo o copo com vidro de relógio. - Transferir o conteúdo para copo metálico do agitador elétrico “stirrer” com o auxilio de um jato de água, deixando o volume em torno de 300 mL. Colocar o copo no agitador e proceder à agitação durante 15 min para solos argilosos e de textura média e durante 5 min para os solos arenosos. - Passar o conteúdo através de peneira de 20 cm de diâmetro e malha de 0,053 mm, colocada sobre um funil apoiado em um suporte, tendo logo abaixo uma proveta de 1000 mL ou um cilindro de sedimentação. Lavar o material retido na peneira com água proveniente de deposito colocado a mais ou menos 3 metros de altura, de modo a se obter uma pressão uniforme na mangueira e uma lavagem eficiente e rápida das areias. Completar o volume do cilindro até o aferimento, com o auxilio de uma pisseta. - Agitar a suspensão durante 20 segundos com um bastão, tendo este, na sua extremidade inferior, uma tampa de borracha contendo vários furos e de diâmetro um pouco menor do que o do cilindro ou proveta. Marcar o tempo após concluir a agitação. - Preparar a prova em branco, colocando o dispersante utilizado em proveta de 1000 mL contendo água. Completar o volume, agitar durante 20 segundos e marcar o tempo. Medir a temperatura da prova em branco e da amostra e verificar na tabela 1 o tempo de sedimentação da fração argila para 5 cm de profundidade. Calculado o tempo, introduzir uma pipeta de 50 mL, colocada em pipetador automático de borracha , até a profundidade de 5 cm, e coletar a suspensão. - Transferir para a cápsula de porcelana ou béquer numerado ou de peso conhecido, juntamente com a porção proveniente da lavagem da pipeta. Repetir essa operação para a prova em branco. Colocar a cápsula na estufa e deixar durante uma noite ou até evaporar completamente a suspensão. Retirar, colocar em dessecador deixar esfriar e pesar com aproximação de 0,0001g, concluindo, assim, a determinação da argila e do resido da prova em branco. - Completar a lavagem do que foi retido na peneira de 0,053 mm com jato forte de água de torneira. Transferir a fração da areia para lata de alumínio numerada e de peso conhecido, eliminar o excesso de água e colocar na estufa. Após secagem (3 a 5 h) deixar esfriar e pesar, com aproximação de 0,05g, obtendo- se assim o peso da areia grossa+ areia fina. Transferir essa fração para a peneira de 20 cm de diâmetro e malha de 0,2 mm(n° 70), colocada sobre recipiente metálico de mesmo diâmetro e proceder a separação da areia grossa. - Transferir a areia fina para a mesma lata que foi usada anteriormente e pesar. - Colocar as duas frações de areia separadamente em sacos plásticos e anotar os números da amostras, a fim de serem enviadas para análise mineralógica. CONSIDERAÇÕES FINAIS Para fins de estudo, a analise textural e de suma importância para um manejo adequado do solo,pois ,através desse estudo poderemos indicar o tipo de irrigação ,adubação.mecanização a ser adotado. Importância da textura e suas relações com o solo e as plantas Para fins agrícolas, que dizem respeito ao crescimento e à produção das plantas, o conhecimento da natureza das partículas do solo (por exemplo, a determinação dos minerais primários minerais primários e dos tipos de minerais de argila), tem sido considerado, quando aliado a outros fatores, mais importante que as análises mecânicas e as consequentes determinações e suas classes texturais. Na prática o conhecimento da classe textural do solo dá ao técnico uma série de informações sobre suas propriedades.