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Física do Solo
Prof. Bruno Montoani Silva
brunom.silva@dcs.ufla.br
Relações Massa/Volume entre os constituintes do solo
Índices físicos do solo
Densidade de partículas (Dp)
relação entre massa de sólidos e o 
volume respectivo dessas partículas, 
abstraindo o volume dos poros.
Conceito: 
Dp = Ms
Vs
Ms = massa solo seco em estufa a 105-110 ºC
Vs = volume ocupado pelas partículas do solo
Do que depende a Dp?
A Dp é influenciada pelo manejo ?
Dp: valor modal de 2,65 g cm-3
Matéria orgânica: M.E. 1,4 g cm-3
Magnetita: M.E. 5,2 g cm-3
Solos com alto teor de MO: Dp < 2,65 g cm-3
Solos ricos em óxidos de Ferro: Dp > 2,65 g cm-3
Aplicações da Dp:
• Cálculo do tempo de sedimentação das partículas
• Separação de minerais leves e pesados (estudo da mineralogia)
• Cálculo da porosidade total
Dp é função da composição da fração sólida:
- Parte Mineral (composição mineralógica)
- Matéria orgânica
Determinação da Dp
• Macerar uma amostra de solo, secar, e obter a massa (TFSE)
• Uso de líquido que preencha todos os espaços vazios
• Obter o volume do líquido deslocado pelas partículas sólidas
Dois métodos:
1) Método do Balão Volumétrico: com álcool etílico
2) Método do Picnômetro: com água destilada, desaerada sob vácuo
Vtb = 50 ml
Vs ?
Vtb – V líquido gasto = Vs
L
50 mL
50 mL
0 mL
Dp =
L
Ms
50
Densidade do solo (Ds)
Relação entre massa de sólidos e o volume 
total, incluindo o volume dos poros.
Conceito: 
Ds = Ms
Vt
Ds reflete o arranjamento das partículas do solo
Ds = densidade do solo (g/cm3 ou kg/m3);
Ms = massa do solo seco (g ou kg);
Vt = volume total do solo (cm3 ou m3).
Métodos de determinação da Densidade do solo (Ds)
Amostragem em campo
Amostra indeformada para 
análise em laboratório
Amostrador tipo Uhland; 
cilindros volumétricos
Como é feito:
a) Método do anel (cilindro) volumétrico
b) Método do torrão parafinado
c) Método da tomografia computada 
Ms
Vt = Vol. cilindro
Ds = Ms
Vt
Ds = densidade do solo (g/cm3 ou kg/m3);
Ms = massa do solo seco (g ou kg);
Vt = volume total do solo (cm3 ou m3).
• Textura
• Estrutura
• Matéria orgânica
• Manejo do solo (Compactação)
Fatores que influem na Densidade do Solo
Densidade do solo após 20 anos de manejo no Cerrado, em LVd
Oliveira et al., 2004 
5 mm 5 mm
a) Avaliar alterações na estrutura - Compactação do Solo;
b) Na modelagem da qualidade física do solo; compressão do solo;
c) Cálculo da Porosidade Total;
d) Conversão de resultados analíticos expressos em peso para volume
Importância da Ds:
U .
Densidade do solo
Densidade da água
Exemplo: Umidade do Solo
U = umidade em base peso (g de água/g solo seco) = g.g-1
θ = umidade em base volume (cm3 de água/cm-3 solo seco) = cm3.cm-3
θ = U . Ds
Gleissolos
Neossolos Flúvicos
Cambissolos
Tecnossolo = solo artificial
= camada de lama + solo
Boletim SBCS, 2016
Solos afetados pelo soterramento com lama em Mariana - MG
Porosidade total (Pt)
ou Volume total de poros
Msat
Ms
11
Pt = Var + Vágua = Vporos
Vt
Porosidade Calculada:
Ptc = 1 – (Ds/Dp) 
Umidade na saturação (Ɵs):
Ptd = (Msat-Ms) / Dágua
Vcilindro
Conceito:
porção do solo em volume
não ocupada por sólidos
Ptc –Ptd = Poros bloqueados
Distribuição de poros por tamanho
Classificação dos poros
-Em função da manifestação do fenômeno da capilaridade
Macroporos: poros não capilares
com Ø ≥ 0,05 mm
- Aeração
- Drenagem
- Crescimento de raízes
- Melhora a qualidade da informação referente a porosidade
Microporos: poros capilares
com Ø < 0,05 mm
- Retenção de água
- Armazenamento e 
disponibilidade de água para
plantas
h = 0,3
Ø
h = altura
Ø = diâmetro
Micro = Vagua/Vt
Macro = Var/Vt
Macro + Micro = Pt
Determinação da Micro e Macroporosidade
Unidade de Sucção
60 cm
Ms
M60cm
13
Micro = (M60cm- Ms) / Dágua
Vcilindro
Macro = Pt - Micro
Distribuição de poros por tamanho