fisica aula t3 pdf

Prévia do material em texto

Física do Solo
Agregação e Estrutura do Solo
Ferreira, 1999 Cooper,2016
Prof. Bruno Montoani Silva
brunom.silva@dcs.ufla.br
Roteiro
• Agregação 
• Conceito de Estrutura do solo
• Importância de um solo bem estruturado
• Avaliação da Estrutura do solo
O que já sabemos sobre ESTRUTURA do solo?
- Avaliação no campo
- Conceito descritivo 
• Tipo 
• Tamanho
• Grau de desenvolvimento
Agregado
Agregação do solo
União de partículas primárias do solo para
formar partículas secundárias ou agregadas.
Conceito: 
• Possui forma e tamanho definido.
• Comporta-se mecanicamente como unidade estrutural.
Agregado: 
Gênese dos agregados
Para ocorrer a formação de agregados são necessários:
• Que a Argila esteja floculada
- Cátions presentes: Al3+ > Ca2+ > Na+
• Desidratação do solo
• Raízes
• Organismos: minhocas
1º) Aproximação entre as partículas
- Matéria orgânica (MO)
- Argila
- Óxidos de Fe e Al
2º) Estabilização
• Presença de agente cimentante para consolidar a união das partículas
Atua tanto em pequenos como
em grandes agregados:
- Húmus
- Polissacarideos
• Plantas: ação mecânica raízes e fonte de MO
• Microorganismos: ação mecânica (hifas - fungos) e 
fonte de MO (polissacarídeos - bactérias)
Gênese dos agregados
Conjunto de 
agregados + agentes 
cimentantes
Estrutura do solo
Microagregados: 0,25 a 0,002 mm de diâmetro
Macroagregados: 0,25 a 5 mm de diâmetro
Conceito de Estrutura
do ponto de vista físico (Marshall,1962): 
“é o arranjo das partículas do solo e do espaço poroso entre elas; 
incluindo ainda o tamanho, forma e arranjo dos agregados 
formados quando partículas primárias se agrupam em unidades 
separáveis”
• Funcional
Uma mesma estrutura do ponto de vista descritivo, pode 
condicionar diversos ambientes físicos, que se traduzirão em 
diferentes comportamentos do solo, com reflexos nas plantas
• Dinâmica
Alteração da disposição das partículas → altera espaço poroso 
→ altera comportamento dos processos no solo
Aspectos importantes:
Importância da Estrutura
Solo bem estruturado:
 Agregados grandes e estáveis
 Poros grandes e poros pequenos
 Armazenamento e disponibilidade de água
 Aeração e temperatura
 Movimento livre de água (e nutrientes)
 Menor resistência mecânica à penetração
 Atividade biológica
 Resistência a erosão
 Resistência a ação de implementos
Solos com estrutura degradada
Poucos poros grandes; agregados instáveis
- Encrostamento / selamento superficial; Camadas compactadas
- Erosão em sulcos
- Propriedades físicas afetadas: Ds, Porosidade, Est. Agreg. 
- Movimento água e ar e cresc. raiz dificultados ...efeitos negativos 
Permite uma melhor produção das culturas
Modelos de Estruturação
(Emerson, 1959)
A: quartzo – matéria orgânica – quartzo 
B: quartzo – matéria orgânica – argila
C: argila – matéria orgânica – argila 
D: argila – argila 
Arranjamentos possíveis para um agregado:
Estrutura de Latossolos (Ferreira,1998)
Latossolo com predomínio de GIBSITA na fração argila: Estrutura Granular
A = Gibbsita
B = Óxido de Fe
A = Caulinita
B = Óxido de Fe
C = Matéria orgânica
Latossolo com predomínio de CAULINITA na fração argila: Estrutura em Blocos
Estrutura de Latossolos
(Ferreira et al. 1999; Dias Junior et al., 2014)
Efeito da estrutura nos atributos físicos (consequências) 
Métodos de Avaliação da Estrutura do Solo
• Tipo 
• Tamanho
• Grau de desenvolvimento
Avaliação descritiva das unidades estruturais em campo (Morfologia)
Técnicas de processamento e análise digital de imagem
Tomografia computada
Carducci et al. (2014): volume de raízes
G-0 G-28
m m
mm3mm3
Métodos de Avaliação da Estrutura do Solo
Cooper,2016
Relações Massa/Volume entre as fases (sólida, líquida e gasosa) do solo
Métodos de Avaliação da Estrutura do Solo
Objetivo: Caracterizar quantitativamente o ambiente físico
produzido pela estrutura e a sua persistência ou não
Amostragem em campo
Amostra indeformada para 
análise em laboratório
Amostrador tipo Uhland; 
cilindros volumétricos
Como é feito:
Densidade do Solo
Porosidade total
Macroporosidade
Microporosidade
A distribuição de poros por tamanho é função:
1) Textura do solo
Argiloso Arenoso
Micro
M
ic
ro
M
a
c
ro
MacroSólidos Sólidos
2) Estrutura do solo (solos argilosos)
Argiloso
Blocos Granular
Micro Macro Sólidos
Relações Massa/Volume entre as fases (sólida, líquida e gasosa) do solo
3) Uso e manejo do solo
Vegetação
Nativa
Latossolo Vermelho
Muito argiloso
Fonte: Reichert, 2016
Relações Massa/Volume entre as fases (sólida, líquida e gasosa) do solo
A distribuição de poros por tamanho é função:
Análise da Estabilidade de Agregados
A porosidade resulta da estrutura, mas sua persistência ou não
depende da estabilidade da agregação
Resistência do solo frente a ação de: 
• impacto da gota de chuva - EROSÃO
• tráfego de veículos
• pisoteamento animal 
• uso de ferramentas e implementos
Métodos de Avaliação da Estrutura do Solo
Análise da Estabilidade de Agregados
Peneiramento dos agregados:
- secos: inferir sobre erosão eólica
- imersos em água: estabilidade dos agregados
Métodos de Avaliação da Estrutura do Solo
Índices de Estabilidade de Agregados
DMG: Diâmetro médio geométrico
DMP:Diâmetro médio ponderado
IEA: Índice de estabilidade de agregados
wp = peso dos agregados de cada classe (%);
wi = proporção de cada classe em relação ao total;
xi = diâmetro médio das classes (mm);
wp25 = peso dos agregados da classe < 0,25 mm.
DMG em Argissolo Vermelho-Amarelo submetido por dois anos ao PC e PD contínuo 
(Reinert, 2003)
Castro et al., 2011
Latossolo Vermelho distroférrico típico argiloso 
Botucatu, SP, 2 anos experimento
Campos et al. (1995)
Diâmetro médio geométrico (DMG) em áreas com diferentes sistemas de 
uso e manejo do solo na Fazenda Floresta do Lobo, Uberlândia-MG
Médias seguidas de letras minúsculas iguais na coluna e maiúsculas na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey (P>0,05)
WENDLING, B. et al. 2012
A. H. Oliveira, 2010
Relação entre DMG e mineralogia da argila em Latossolos
Ferreira et al., 1999 - RBCS
Avaliação da Estabilidade dos agregados: Energia ultra-sônica
• VAN LIER, Q de J. Física do solo. Viçosa: SBCS, 2010. 298p.
• REICHARDT, K.; & TIMM, L. C. Solo, planta e atmosfera: conceitos, processos e 
aplicações. Barueri: Manole, 2004. p. 478
• FERREIRA ET AL. Física do Solo. Textos Acadêmicos. UFLA
• LEPSCH, I. F. 19 lições de pedologia. São Paulo: Oficina de Textos. 2011. 456 p.
• Notas e Slides de aula das universidades federais de Lavras, Santa Maria e USP 
(créditos para imagens) diponibilizadas na internet pelos profs. M M Ferreira, J M 
Reichert e M Cooper (2016) 
• Artigos Cientificos citados ao longo da apresentação
Referências