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MORFOLOGIA DO SOLO Arlicélio de Q. Paiva DEP. DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS DISCIPLINA: FÍSICA DO SOLO – CAA-341 ESTRUTURA DO SOLO Baseada em três características dos agregados: • TIPO Forma dominante dos agregados • CLASSES Tamanho dos agregados • GRAU Graus de adesão, coesão ou estabilidade dos agregados. CLASSIFICAÇÃO DA ESTRUTURA Na caracterização dos tipos de estrutura as seguintes situações podem ocorrer: • Ausência de agregação das partículas O material se apresenta em partículas individualizadas, sem coesão entre si. Neste caso, a estrutura deve ser registrada como grãos simples. Esta situação é comum em horizontes ou camadas de textura arenosa. TIPOS DE ESTRUTURA • Ausência de agregação das partículas Há coesão entre as partículas, mas elas se apresentam como uma massa contínua, uniforme, sem que se consiga individualizar agregados naturais. Neste caso, a estrutura deve ser registrada como maciça. (Exemplo: alguns horizontes coesos de solos dos tabuleiros, alguns horizontes E, Bh ou Bhs). TIPOS DE ESTRUTURA • Presença de agregação entre as partículas As partículas se arranjam em formatos específicos, e são assim caracterizados. TIPOS DE ESTRUTURA BLOCOS angulares e subangulares: não há direção preferencial, os agregados têm mais ou menos as mesmas dimensões em todos os eixos, mas as faces tendem a ser mais planas, e no solo estão em contato através das faces. Típico de solos com horizonte B textural. GRANULAR: idem blocos, são muito porosos em conjunto. Presente no horizonte A rico em matéria orgânica e no horizonte B dos Latossolos típicos. PRISMÁTICA: o eixo vertical é maior, é alongada, formada geralmente de agregados menores em blocos. Presente em muitos solos com B textural e em horizontes vérticos, com argila 2:1. COLUNAR: idem prismática, mas a parte superior é arredondada, é compacta (muito pouco porosa). Presente em solos com argila 2:1 e com problemas de salinidade. LAMINAR: o eixo vertical é menor. Presente no horizonte E de muitos Argissolos, ou então, na camada superficial, por efeito de compactação. CLASSES DE ESTRUTURA • Definidas pelo seu tamanho, cujos limites de diâmetros variam de 1 a 500 mm; • A classe é obtida pela medição dos agregados individualizados ou pela comparação com padrões de referência. CLASSES DE ESTRUTURA • Estão relacionados às condições de coesão dentro e fora dos agregados (percentual de agregação das partículas); • Devem ser avaliados no campo, observando- se conjuntamente a maior ou menor facilidade de separação das unidades estruturais através das superfícies de fraqueza e o percentual de agregados na massa do solo, de acordo com os seguintes critérios: GRAUS DE ESTRUTURA • SEM AGREGAÇÃO • FRACA • MODERADA • FORTE GRAUS DE ESTRUTURA ESTUDO DA ESTRUTURA DO SOLO DO PONTO DE VISTA DA FÍSICA DO SOLO Agregados Macroporos Agregados Macroporos Microporos Agregados Solo ideal Macroporos Microporos Agregados Solo compactado Fig. Velocidade de infiltração da água no solo em função da estrutura. (Fonte: http://cru.cahe.wsu.edu/CEPublications/eb1633/fig3.gif) GRÃOS SIMPLES BLOCO LAMINAR GRANULAR PRISMÁTICA MASSIVA RÁPIDA MODERADA LENTA • Preparo intensivo Desestruturação Compactação • Ausência de cobertura vegetal • Manejo inadequado Queimadas Remoção de resíduos MUDANÇAS NA ESTRUTURA DO SOLO APLICAÇÕES DA ESTRUTURA DO SOLO Para produzir bem as plantas precisam de: • Água • Ar • Calor • Nutrientes Raízes CONSISTÊNCIA DO SOLO CONCEITO Manifestação das forças físicas entre as partículas do solo (coesão) e entre partículas e outros materiais (adesão), conforme variação do conteúdo de água. Está relacionada com as forças das partículas individuais ou entre os agregados dessas partículas. É mais fácil perceber a consistência do que descrevê-la quantitativamente. A consistência varia de acordo com: Conteúdo de água Textura Matéria orgânica Quantidade e natureza do material coloidal Tipo de cátion adsorvido COESÃO Originária das forças físicas entre partículas do solo, quando ele está seco. ADESÃO Definida pelas forças físicas resultantes da atração entre o solo e outros materiais, quando ele está úmido. CONCEITO Aumento do conteúdo de água entre as partículas Posição paralela das plaquetas de argila Distribuição aleatória das plaquetas de argila Forte coesão Leve grau de coesão Fraca coesão Praticamente nenhuma coesão Figura. Conteúdo de água e posição relativa das partículas de argila afetando a coesão. • Conteúdo de água Solo seco: coesão Solo úmido: adesão FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA C o n s is tê n c ia Estado de conteúdo de água Coesão Seco Adesão Muito molhado Úmido Molhado Saturado 100% 0 Fonte: Reichert et al. (2010) • Granulometria FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA ASE CTC Plasticidade Coesão Argila Silte Areia Argila coloidal Fonte: Brady e Weil (2008) FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA • Tipo de argila Argilas do tipo 2:1 proporcionam maior consistência do que do tipo 1:1 Montmorilonita > Caulinita FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA • Matéria orgânica Proporciona maior coesão do que areia e silte Menor coesão do que a argila Aumenta a friabilidade FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA • Estrutura Solo compactado = maior área de contato entre as partículas individuais maior coesão. Compactação orienta partículas de argila, fazendo com que elas fiquem paralelas entre si, reduzindo o espaço poroso. FATORES QUE AFETAM A CONSISTÊNCIA • Estrutura Quando seca, ocorre aumento da consistência devido ao aumento da superfície de contato. Colóides dispersos promovem maior consistência do que colóides floculados. Partículas bem organizadas; aumento de coesão e adesão Compressão; uso de máquinas em solo com elevado conteúdo de água; argilas com alta área superficial específica; ciclos de expansão e contração. Presença de altos teores de óxidos de Al, de Fe e matéria orgânica; argila com baixa área superficial específica (caulinita). Solos de natureza latossólica; solos com altos teores de matéria orgânica e cálcio. Aumento de dureza, plasticidade e pegajosidade. Solos desferrificados, cinzentos e pobres em matéria orgânica; solos menos intemperizados; pobres em matéria orgânica. Aumento de friabilidade. Partículas mal organizadas; diminuição de coesão e adesão. Efeitos na consistência Condições em que ocorrem com frequência Agentes Organização Fonte: Adaptado de Resende et al. (2002) Quadro 1. Relações entre a organização microscópica das partículas de argila, condições em que ocorrem e seu efeito na consistência Fonte: Reichert et al. (2010) FORMAS DE CONSISTÊNCIA • Solo seco: dureza ou tenacidade Compressão de um torrão seco entre o polegar e o indicador • Solo úmido: friabilidade Estado de umidade entre seco ao ar e capacidade de campo FORMAS DE CONSISTÊNCIA •Solo molhado: plasticidade e pegajosidade Amostra pulverizada e homogeneizada, com conteúdo de água ligeiramente acima ou na capacidade de campo • Solo saturado: fluidez CONSISTÊNCIA – SOLO SECO • Solta • Macia • Ligeiramente dura • Dura • Muito dura • Extremamente dura CONSISTÊNCIA – SOLO ÚMIDO • Solta • Muito friável • Friável • Firme • Muito firme • Extremamente firme CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • 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. CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Plasticidade CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Plasticidade • Não plástica • Ligeiramente plástica • Plástica • Muito plástica CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Pegajosidade É a propriedade que pode apresentar a massa do solo de aderir a outros objetos. Para avaliação de campo, a massa do solo quando molhada e homogeneizada é comprimida entre o indicador e o polegar, e a aderência é então observada. CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Pegajosidade • Não pegajosa CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Pegajosidade • Ligeiramente pegajosa CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Pegajosidade • Pegajosa CONSISTÊNCIA – SOLO MOLHADO • Pegajosidade • Muito pegajosa Após a compressão, o material adere fortemente a ambos os dedos e alonga-se perceptivelmente quando eles são afastados. IMPORTÂNCIA DA CONSISTÊNCIA • Crescimento radicular em profundidade Foto: L.D. Souza • Preparo do solo C o n s is tê n c ia Estado de conteúdo de água Coesão Seco Adesão Muito molhado Úmido Molhado Saturado 100 % 0 Fonte: Adaptado de Reichert et al. (2010) Duro Friável Plástico Pegajoso Fluido Consistência do solo • Preparo do solo C o n s is tê n c ia Estado de conteúdo de água Coesão Seco Adesão Muito molhado Úmido Molhado Saturado 100 % 0 Fonte: Adaptado de Reichert et al. (2010) Duro Friável Plástico Pegajoso Fluido Consistência do solo Slide gentilmente cedido pelo Prof. Joelito de Oliveira Rezende Como saber o momento certo do preparo do solo? • Preparo do solo C o n s is tê n c ia Estado de conteúdo de água Seco Adesão Muito molhado Úmido Molhado Saturado 100 % 0 Fonte: Adaptado de Reichert et al. (2010) Duro Friável Plástico Pegajoso Fluido Consistência do solo FRIÁVEL Coesão
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