Aula_Cap3_Fisica_Solo

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F´ısica do Solo
Cap.3 - Estrutura e agregac¸a˜o do solo
Prof. H.J.Kliemann
Curso de Agronomia - Campus Palotina
Universidade Federal do Parana´ - UFPR
Palotina, PR, setembro de 2013
Prof.H.J. Kliemann (PVNS/CAPES/MEC) F´ısica do Solo ... 1 / 19
Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo
→ Introduc¸a˜o:
→ O solo corpo composto de part´ıulas discretas, que, no estado natural, sa˜o
agregados; o agrupamento de part´ıculas individuais e´ um reticulado espacial
cont´ınuo, chamado de matriz do solo - soil fabric (Brewer, 1964);
→ Definic¸a˜o de estrutura - arranjamento e orgranizac¸a˜o das part´ıculas do solo,
que diferem em forma, tamanho e orientac¸a˜o (Hillel, 1980).
Consequeˆncia- uma se´rie de configurac¸o˜es irregulares, tornando a sua configurac¸a˜o
geome´trica quase imposs´ıvel;
Fator complicador → a estrutura do solo e´ inerentemente insta´vel, insconstante no tempo
e desuniforme no espac¸o;
E´ afetada pelo clima, pela atividade biolo´gica e pra´ticas de manejo do solo;
Pode ser alterada por forc¸as destrutivas de natureza mecaˆnica e f´ısico-qu´ımica;
Assim, o termo ”estrutura do solo” denota um conceito qualitativo, ao inve´s de uma
propriedade do solo diretamente quantifica´vel.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo
→ Introduc¸a˜o:
→ O solo corpo composto de part´ıulas discretas, que, no estado natural, sa˜o
agregados; o agrupamento de part´ıculas individuais e´ um reticulado espacial
cont´ınuo, chamado de matriz do solo - soil fabric (Brewer, 1964);
→ Definic¸a˜o de estrutura - arranjamento e orgranizac¸a˜o das part´ıculas do solo,
que diferem em forma, tamanho e orientac¸a˜o (Hillel, 1980).
Consequeˆncia- uma se´rie de configurac¸o˜es irregulares, tornando a sua configurac¸a˜o
geome´trica quase imposs´ıvel;
Fator complicador → a estrutura do solo e´ inerentemente insta´vel, insconstante no tempo
e desuniforme no espac¸o;
E´ afetada pelo clima, pela atividade biolo´gica e pra´ticas de manejo do solo;
Pode ser alterada por forc¸as destrutivas de natureza mecaˆnica e f´ısico-qu´ımica;
Assim, o termo ”estrutura do solo” denota um conceito qualitativo, ao inve´s de uma
propriedade do solo diretamente quantifica´vel.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo
→ Introduc¸a˜o:
→ O solo corpo composto de part´ıulas discretas, que, no estado natural, sa˜o
agregados; o agrupamento de part´ıculas individuais e´ um reticulado espacial
cont´ınuo, chamado de matriz do solo - soil fabric (Brewer, 1964);
→ Definic¸a˜o de estrutura - arranjamento e orgranizac¸a˜o das part´ıculas do solo,
que diferem em forma, tamanho e orientac¸a˜o (Hillel, 1980).
Consequeˆncia- uma se´rie de configurac¸o˜es irregulares, tornando a sua configurac¸a˜o
geome´trica quase imposs´ıvel;
Fator complicador → a estrutura do solo e´ inerentemente insta´vel, insconstante no tempo
e desuniforme no espac¸o;
E´ afetada pelo clima, pela atividade biolo´gica e pra´ticas de manejo do solo;
Pode ser alterada por forc¸as destrutivas de natureza mecaˆnica e f´ısico-qu´ımica;
Assim, o termo ”estrutura do solo” denota um conceito qualitativo, ao inve´s de uma
propriedade do solo diretamente quantifica´vel.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo
→ Introduc¸a˜o:
→ O solo corpo composto de part´ıulas discretas, que, no estado natural, sa˜o
agregados; o agrupamento de part´ıculas individuais e´ um reticulado espacial
cont´ınuo, chamado de matriz do solo - soil fabric (Brewer, 1964);
→ Definic¸a˜o de estrutura - arranjamento e orgranizac¸a˜o das part´ıculas do solo,
que diferem em forma, tamanho e orientac¸a˜o (Hillel, 1980).
Consequeˆncia- uma se´rie de configurac¸o˜es irregulares, tornando a sua configurac¸a˜o
geome´trica quase imposs´ıvel;
Fator complicador → a estrutura do solo e´ inerentemente insta´vel, insconstante no tempo
e desuniforme no espac¸o;
E´ afetada pelo clima, pela atividade biolo´gica e pra´ticas de manejo do solo;
Pode ser alterada por forc¸as destrutivas de natureza mecaˆnica e f´ısico-qu´ımica;
Assim, o termo ”estrutura do solo” denota um conceito qualitativo, ao inve´s de uma
propriedade do solo diretamente quantifica´vel.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo
→ Introduc¸a˜o:
→ O solo corpo composto de part´ıulas discretas, que, no estado natural, sa˜o
agregados; o agrupamento de part´ıculas individuais e´ um reticulado espacial
cont´ınuo, chamado de matriz do solo - soil fabric (Brewer, 1964);
→ Definic¸a˜o de estrutura - arranjamento e orgranizac¸a˜o das part´ıculas do solo,
que diferem em forma, tamanho e orientac¸a˜o (Hillel, 1980).
Consequeˆncia- uma se´rie de configurac¸o˜es irregulares, tornando a sua configurac¸a˜o
geome´trica quase imposs´ıvel;
Fator complicador → a estrutura do solo e´ inerentemente insta´vel, insconstante no tempo
e desuniforme no espac¸o;
E´ afetada pelo clima, pela atividade biolo´gica e pra´ticas de manejo do solo;
Pode ser alterada por forc¸as destrutivas de natureza mecaˆnica e f´ısico-qu´ımica;
Assim, o termo ”estrutura do solo” denota um conceito qualitativo, ao inve´s de uma
propriedade do solo diretamente quantifica´vel.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Medic¸o˜es
As medic¸o˜es da estrutura tem cara´ter mais qualitativo, pelo de se usarem te´cnicas mais
qualitativas baseadas em atributos do solo, supostamente ligados a` estrutura do solo:
Porosidade e distribuic¸a˜o de poroso por tamanho;
densidade do solo:
resisteˆncia ao cisalhamento;
resisteˆncia ao cultivo e a` germinac¸a˜o.
A observac¸a˜o direta da estrutura do solo (soil fabric) e´ avaliada pela observac¸a˜o
microsco´pica de laˆminas delgadas sob luz polarizada;
As associac¸o˜es estruturais de argila sa˜o observadas por microsco´pio eletroˆnico
(transmissa˜o e varredura);
A estrutura espec´ıfica de agregados de solos pode ser carcterizada:
Qualitativamente→ formatos t´ıpicos de agregados nos horizontes→ descric¸a˜o morfolo´gica de perfis de solos
(Lemos & Santos, 1995; Schoeneberger, et al., 2002; Santos et al., 2005);
Quantitativamente→ pelos seus tamanhos (Yoder, 1939);
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Classificac¸a˜o da estrutura do solo
A mais conhecida classificac¸a˜o da estrutura do solo e´ a de Nikiforoff (1941), adotada pelo Soil Survey - USDA (Estados
Unidos, 1951);
Os agregados sa˜o distintos de outras unidades encontradas nos solos: torro˜es (clods), fragmentos e concrec¸o˜es e no´dulos.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Agentes cimentantes
Produtos orgaˆnicos e inorgaˆnicos, microorganismos e minerais de argilas dos
solos. Um pre´-requisito para a agregac¸a˜o e´ que a argila esteja floculada; a
agregac¸a˜o do solo ocorre pela ac¸a˜o simultaˆnea de floculac¸a˜o e cimentac¸a˜o;
⇒ Agentes orgaˆnicos
O hu´mus, composto de polissacar´ıdeos, hemiceluloses, levanas, pol´ımeros de compostos
aroma´ticos (feno´licos, principalmente), etc.;
esses compostos sa˜o ligados a`s argilas por meio de pontes de ca´tions (Ca2+, Mg2+, Fe3+,
Al3+), ligac¸o˜es de hidrogeˆnio, forc¸as de van der Waals e mecanismos de adsorc¸a˜o ioˆnica;
Os polissacar´ıdeos sa˜o mole´culas lineares, capazes de ligac¸o˜es mu´ltiplas, com diversas
part´ıculas ao mesmo tempo, formando uma camada protetora ao redor das argilas:
Formac¸a˜o dos produtos orgaˆnicos dos solos da´-se por:
Atividade microbiolo´gica, exsudac¸a˜oradicular e morte cont´ınua de radicelas;
Processos bioqu´ımicos de s´ıntese - produc¸a˜o de cimentos hu´micos;
Produtos orgaˆnicos aumentam a resisteˆncia e a estabilidade das ligac¸o˜es intra-agregados;
Alguns compostos orgaˆnicos, por serem inerentemente hidro´fobos, reduzem a capacidade
de molhamento e inchamento dos agregados dos solos.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Agentes cimentantes
⇒ Fatores ou agentes inorgaˆnicos
Argilas (isoladas ou ligadas a o´xidos de ferro):
Resultam em estruturas menos esta´veis que aquelas ligadas a cimentos hu´micos;
podem ser destru´ıdas pelo umedecimento ra´pido.
O´xidos de ferro: seu papel depende da forma no solo:
na forma coloidal, ligada a complexos argilo-hu´micos: os ı´ons de Fe e Al neutralizam as cargas negativas dos
colo´ides (argila e hu´mus) e favorecem a sua floculac¸a˜o;
Quando a concentrac¸a˜o de ı´ons e´ alta nos complexos argilo-hu´micos, formam-se agregados esta´veis, mesmo em
meio muito a´cido e pobre (Emerson, 1959);
Os solos a´cidos, portanto, tem uma estrutura varia´vel, comandada pela abundaˆncia e pelas formas do ferro e do
alum´ınio;
Carbonato de ca´lcio:
Calca´rio fino, precipitado pela insolubilizac¸a˜o do bicarbonato de ca´lcio, forma com o hu´mus pel´ıculas em torno
dos gra˜os maiores (grumos de rendzinas);
esses agregados podem evoluir ate´ uma forma endurecida e cristalizada (calcita, apatita, etc.), como pepitas ou
crostas.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Distribuic¸a˜o de agregados por tamanho
Figura EA302. Esquema do equipamento de peneiramento u´mido usado na ana´lise de
agregados do solo: (a) motor; (b) redutor de velocidade; (c) exceˆntrico; (d) recipiente
de a´gua; (e) conjunto de peneiras (Camargo et al., 1986).
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Distribuic¸a˜o de agregados por tamanho
Princ´ıpio: o umedecimento da amostra do solo causa a expansibilidade diferencial interna,
provocando ruptura nos locais de forc¸a de unia˜o menos (pontos de fraqueza) entre as
part´ıculas;
A te´cnica original de Yoder (1939) sofreu va´rias modificac¸o˜es (Tisdall et al., 1978;
Carpenedo & Mielniczuk, 1990):
Agitac¸a˜o inicial por 2 minutos em agitador rotativo em 16 rpm;
a seguir, os agreados sa˜o transferidos para proveta e determinados os teores de argila e silte dispersos (me´todo
de Bouyoucos);
Conjunto de peneiras - em sequeˆncia, todo o conteu´do e´ transferido para um conjunto de
peneiras (malhas de 2,00; 1,00; 0,250 e 0,105 mm) (Figura EA302);
Agitac¸a˜o - o conjunto de peneira e´ colocado no agitador vertical durante 15 minutos, com
42 oscilac¸o˜es por minuto;
o solo retido em cada peneira e secado em estufa (105◦C);
De posse dos dados de massa de cada peneira, sa˜o calculadas as percentagens de agregados esta´veis em cada
classe.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Expressa˜o dos resultados da ana´lise de agregados
DMP por equac¸a˜o somato´ria:
O diaˆmetro me´dio ponderado por equac¸a˜o somato´ria e´ um ı´ndice de distribuic¸a˜o de agregados por tamanho, sugerido
por Youker & Mc Guinness (1956), e´ expresso pela equac¸a˜o:
DMPAS =
6∑
i=1
(Di Ri )
em que: i e´ o nu´mero de classe: 10 > i1 > 4,76; 4,76 > i2 > 2,00; 2,00 > i3 > 1,00 > i4 > 0,25 e i5 < 0,25 mm; Di e´ o
diaˆmetro me´dio de agregados retidos na peneira de classe i , em que: D5=0,25 mm e D1=7,38 mm; Ri , a raza˜o entre a massa
de agregados dentro da classe e massa total de agregados. O somato´rio engloba todas as faixas de tamanho, incluindo o grupo
dos agregados menores do que as aberturas da peneira. Utilizando os dados da Tabela 3.1 calcula-se o DMP.
Tabela 3.1. Dados de ana´lise de agregados para ca´lculo do diaˆmetro me´dio ponderado (DMP).
Classes(mm) Centro de Classe Di Raza˜o Ri Produto Di .Ri
0,00-0,10 0,050 23,00 0,0115
0,10-0,25 0,175 20,10 0,0352
0,25-0,50 0,375 26,00 0,0773
0,50-1,00 0,750 17,10 0,1280
1,00-2,00 1,500 14,60 0,2190
2,00-8,00 5,000 04,60 0,2300
D MP=0,7010 mm
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Modelos de organizac¸a˜o de agregados
Figura EA303. Arranjamentos poss´ıveis de part´ıculas de quartzo, dom´ınios de argila e mate´ria orgaˆnica num agregado de solo.
(A) quartzo-colo´ide orgaˆnico-quartzo; (B) quartzo-colo´ide orgaˆnico- dom´ınio de argila; (C) dom´ınio de argila-colo´ide
orgaˆnico-dom´ınio de argila; (C1) face-face; (C2) eixo-face; (C3) eixo-eixo; (D) canto de dom´ınio de argila-face de dom´ınio de
argila (Emerson, 1959;1977).
Modelo de Emerson (1959;1977):
Modelo composto de part´ıculas de areia e ou quartzo, tamanho silte e de ”dom´ınios” de argila orientada, ligada
por forc¸as eletrosta´ticas;
a estabilidade do agregado e´ incrementada pela ligac¸a˜o de pol´ımeros orgaˆnicos entre as part´ıculas de quartzo e
as faces ou cantos dos cristais de argila (Figura EA303).
O modelo (fora de escala) mostra que a MO estabiliza o agregado pelas ligac¸o˜es entre os dom´ınios e as part´ıculas de
quartzo.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Modelos de organizac¸a˜o de agregados
Modelo de Tisdall & Oades (1982):
O modelo sugerido Tisdall & Oades (1982) baseia-se no estudo de terras bruno-
avermelhadas da Austra´lia, em que ocorreriam quatro esta´gios de agregac¸a˜o:
< 0,02 mm → 0,02-2 mm → 2-20 mm → 20-250 mm → > 250 mm
a MO e´ o principal agente de ligac¸a˜o, pore´m os n´ıveis de agregac¸a˜o podem diferir.
Exemplo de Collis-George & Lal (1970) - Terra negra - agregados com 1000-2000 mm de
diaˆmetro:
Agregados > 2000 mm - em terras avermelhadas - CO > 2% → os agregados
esta´veis sa˜o > 2000 mm
Agregados > 2-250 mm - esta´veis com molhamento ra´pido e na˜o sa˜o destru´ıdos
por pra´ticas agr´ıcolas;
Agregados > 2-20 mm - os agregados esta´veis em a´gua sa˜o ta˜o fortemente ligados
por agentes orgaˆnicos persistentes, de modo que na˜o sa˜o destru´ıdos por pra´ticas
agr´ıcolas; algumas part´ıculas, nessa faixa de tamanho, provenientes de pastagens
antigas resistem a` vibrac¸a˜o ultrassoˆnica por 5 minutos.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Natureza dos agentes orgaˆnicos de ligac¸a˜o
Modelo de Tisdall & Oades (1982):
Os agentes orgaˆnicos de ligac¸a˜o determinam a idade, o tamanho e a estabilidade dos
agregados. Sa˜o classificados em treˆs grupos:
Agentes transito´rios de ligac¸a˜o → sa˜o rapidamente decompostos pelos microorganismos.
O grupo mais importante sa˜o os polissacar´ıdeos, incluindo:
Polissacar´ıdeos produzidos por va´rios materiais orgaˆnicos adicionados ao solo;
polissacar´ıdeso associados a`s ra´ızes e massa microbiana na rizosfera (Russel, 1973;
Oades, 1978).
Com base em diversos autores, citados por Tidall & Oades (1982), pode-se generalizar
sobre a dinaˆmica dos agregados esta´veis apo´s a adic¸a˜o de materiais orgaˆnicos (Figura
EA304):
Substaˆncias prontamente decompon´ıveis, como a glucose, aumentam os agregados
esta´veis em a´gua, que e´ transito´ria, da ordem de algumas semanas; os aglomerados
formados sa˜o protnamente decompostos;
a oxidac¸a˜o com periodato causa ra´pido decre´scimo nos agregados esta´veis em a´gua.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Natureza dos agentes orgaˆnicos de ligac¸a˜o
Figura EA304. Mudanc¸as na agregac¸a˜o esta´vel em a´gua apo´s a adic¸a˜o de materiais orgaˆnicose
tratamento com a´cido perio´dico (adaptado de Tisdall & Oades, 1982).
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Natureza dos agentes orgaˆnicos de ligac¸a˜o
Modelo de Tisdall & Oades (1982):
Agentes tempora´rios de ligac¸a˜o→ ra´ızes e hifas, particularmente micorrizas vesiculares arbusculares - VMA.
Formam-se em poucas semanas, podendo persistir por meses e ate´ anos (Tidall & Oades, 1979;1980):
Ra´ızes - os res´ıduos orgaˆnicos decompon´ıveis suportam grandes populac¸o˜es microbianas na rizosfera; sa˜o
agentes de ligac¸a˜o, entrelac¸am-se com as part´ıculas finas e formam macro-agregados esta´veis, mesmo apo´s a
morte das ra´ızes (Coughan et al., 1979);
Hifas - na˜o necessariamente via´veis, sa˜o incrustadas com part´ıculas de argila; preservam sua resisteˆncia quando
agregados esta´veis no campo sa˜o dissecados (Tidall & Oades, 1979);
Fungos saprof´ıticos - permanecem este´reis em cultura in vitro;
Fungos MVA - sa˜o largamente espalhados nos solos, sa˜o simbiontes obrigato´rios; na˜o sa˜o cultiva´veis em meios
artificiais;
Outros agentes tempora´rios de ligac¸a˜o - bacte´rias e filamentos de algas.
Agentes persistentes de ligac¸a˜o→ Material hu´mico aroma´tico, associado com Fe, Al e aluminossilicatos amorfos
Frac¸a˜o organo-mineral - 52% a 58% do total da MO nos solos (Greenland, 1965; Hamblin, 1977; Turcheneck &
Oades, 1978);
Provalvelmente derivados de fragmentos resistentes de ra´ızes, hifas e coloˆnias de bacte´rias;
alguns agregados resistem a` vibrac¸a˜o ultrassoˆnica;
Nesse grupo tambe´m sa˜o inclu´ıdos pol´ımeros fortemente adsorvidos, como os polissacar´ıdeos e materiais
orgaˆnicos estabilizados pela associac¸a˜o com metais;
aˆnions orgaˆnicos multifuncionais associados com ca´tions meta´licos di- e trivalentes com agentes de
estabilizac¸a˜o, como mencionado acima, tambe´m ajudam na dispersa˜o.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Estabilidade de agregados
Te´cnica de Yoder (1938) e de Kemper (1965):
A percentagem de agregados esta´veis e´ determinada a partir da te´cnica de peneiramento de Yoder (1938);
A areia retida apo´s o segundo peneiramento e´ subtra´ıda do peso total do material (amostra) na˜o dispersado e retido
apo´s o primeiro peneiramento, dando a percentagem de agregados esta´veis, segundo a fo´rmula (Kemper, 1965):
%AE =
PT − PR
PT − PA .100
em que: PR, e´ a massa do material retido no primeiro peneiramento; PA, a massa da areia retida apo´s o segundo
peneiramento; e PT , a massa total da amostra.
Obviamente, o valor da percentagem de agregados esta´veis depende do tempo de agitac¸a˜o dos agregados na a´gua.
Russel & Feng (1947) estabeleceram a relac¸a˜o:
log(%AE) = a − b log t
em que: t e´ o tempo de agitac¸a˜o; a, o logaritmo da massa original da amostra; e b, a inclinac¸a˜o da curva de log (%AE)
versus log t.
Conforme recomendac¸a˜o de He´nin et al. (1976) e´ poss´ıvel fazer uma infereˆncia aproximada da influeˆncia de ca´tions ou
da mate´ria orgaˆnica na agregac¸a˜o do solo. Para ca´tions os agregados sa˜o pre´-tratados com a´lcool et´ılico e para a
mate´ria orgaˆnica usa-se o benzeno e depois segue-se a metodologia para a estabilidade em a´gua.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Natureza dos agentes orgaˆnicos de ligac¸a˜o
Figura EA305. Interac¸a˜o de agentes permanentes de ligac¸a˜o com as superf´ıcies de argilas: (a)
pol´ımeros orgaˆnicos adsorvidos na superf´ıcie das argilas; (b) mate´ria orgaˆnica ligada (aˆnions
orgaˆnicos multifuncionais) a` argila por meio de pontes de ca´tions di- e trivalentes (adaptado de
Tisdall & Oades, 1982).
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Variac¸a˜o da estabilidade dos agregados
Ha´ variac¸a˜o dinaˆmica de acordo com o uso:
Solos na˜o-cultivados ou rece´m-cultivados → Podem conservar por longo tempo um
arranjamento de agregados pro´ximo do ideal, com muitos poros inter-agregados; esse
efeito pode ser efeˆmero se o solo for submetido a ac¸o˜es destrutivas;
Solos cultivados ou pastejados - em geral, a cobertura e´ muito menor do que nos
na˜o-cultivados por causa de:
Ac¸a˜o da chuva - chuvas intermitentes (alternaˆncia com per´ıodos secos) causam enfraquecimento, expansa˜o e
contrac¸a˜o dos agregados, tornando o solo vulnera´vel a processos erosivos (eo´licos ou h´ıdricos);
Impacto das gotas de chuva - provoca a ruptura dos agregados e a coalesceˆncia dos agregados pela
solubilizac¸a˜o das mucilagens (substaˆncias aglutinantes) e a dispersa˜o das argilas;
Tra´fego - o problema torna-se mais cr´ıtico em solos com umidade excessiva e ma´quinas pesadas;
Pisoteio de animais - a destruic¸a˜o dos agregados da´-se rapidamente em condic¸o˜es de superpastoreio.
Agentes persistentes de ligac¸a˜o → Material hu´mico aroma´tico, associado com Fe, Al e
aluminossilicatos amorfos
Frac¸a˜o organo-mineral - 52% a 58% do total da MO nos solos (Hamblin, 1977; Turcheneck & Oades, 1978);
Provalvelmente derivados de fragmentos resistentes de ra´ızes, hifas e coloˆnias de bacte´rias;
alguns agregados resistem a` vibrac¸a˜o ultrassoˆnica;
Nesse grupo tambe´m sa˜o inclu´ıdos pol´ımeros fortemente adsorvidos, como os polissacar´ıdeos e materiais
orgaˆnicos estabilizados pela associac¸a˜o com metais;
Aˆnions orgaˆnicos multifuncionais associados com ca´tions meta´licos di- e trivalentes e agentes de
estabilizac¸a˜o, como mencionado acima, tambe´m ajudam na dispersa˜o.
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Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Simulac¸a˜o da destruic¸a˜o dos agregados
→ Pode-se simular a destruic¸a˜o dos agregados do solo pode a seco ou sob ac¸a˜o da chuva por:
A seco:
Compressa˜o dos agregados por pressa˜o esta´tica;
Queda dos agregados de determinada altura: apo´s diversas coliso˜es, ocorre a ruptura;
tu´nel de vento - muito u´til em estudos de erosa˜o eo´lica.
⇒ Em qualquer uma das treˆs te´cnicas acima, o problema mais se´rio e´ a padronizac¸a˜o dos
procedimentos a serem utilizados, para que os resultados possam ser comparados.
Sob ac¸a˜o da a´gua
A determinac¸a˜o da estabilidade dos agregados sob a ac¸a˜o destrutiva da a´gua passa
por uma etapa crucial, o molhamento inicial: a imersa˜o brusca dos agregados
totalmente secos pode causar a sua desintegrac¸a˜o pela expulsa˜o do ar aprisionado,
que pode ”explodir” o torra˜o (soil slaking);
→ Os principais me´todos de destruic¸a˜o dos agregados na a´gua sa˜o:
Me´todo do peneiramento u´mido (Yoder, 1939);
Te´cnica da gota de chuva em laborato´rio (Sa´ et al., 2000). Os agregados sa˜o bombardeados por gotas de
chuva, de forma padronizada;
Te´cnica sonificac¸a˜o para ruptura de agregados (Sa´ et al., 2002);
Simulador de chuva em campo (Amerman et al., 1970): simulam-se ”tempestades” de chuva, com velocidade e
tamanho de gotas controlados.
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Fase so´lida do solo
Estrutura e agregac¸a˜o do solo - Simulac¸a˜o da destruic¸a˜o dos agregados
Tabela 3.2. Distribuic¸a˜o de agregados por tamanho em quatro solos.
Centro de classes Peneiramento seco Peneiramento u´mido
(mm) de agregados Solo a Solo b Solo c Solo d
0,050 10% 25% 30% 50%
0,175 10% 25% 15% 25%
0,375 15% 15% 15% 15%
0,750 15% 15% 15% 5%
1,500 20% 10% 15% 4%
5,000 20% 7% 5% 1%
Recordamos que o DMP e´ definido por:
DMP =
6∑
i=1
(Di Ri )
Consequentemente,
Para o solo a (virgem) peneirado a seco,
DMP=(0,05x0,1)+(0,175x0,1)+(0,375x0,15)+(0,750x0,15)+(1,5x0,2)+(5,0x0,2)=1,41925 mm
Para o solo b (cultivado) peneirado molhado,
DMP=(0,05x0,25)+(0,175x0,25)+(0,375x0,15)+(0,750x0,15)+(1,5x0,10)+(5,0x0,072)=0,7350mm
Para o solo a (virgem) peneirado molhado,
DMP=(0,05x0,30)+(0,175x0,15)+(0,375x0,15)+(0,750x0,15)+(1,5x0,15)+(5,0x0,05)=0,61000 mm
Para o solo b (cultivado) peneirado molhado,
DMP=(0,05x0,50)+(0,175x0,25)+(0,375x0,15)+(0,750x0,05)+(1,5x0,04)+(5,0x0,01)=0,27250 mm
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