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TEXTURA SOLO Epitácio Jose de Souza Rio Verde - GO Setembro 2018 INTRODUÇÃO ✓Textura vs Granulometria ✓Tamanho das partículas minerais ✓Frações de interesse ✓Atributo intrínseco e pouco alterado ✓Importância ✓Descrição, identificação e classificação de solos ✓ Modelos de pedotransferência ✓ Recomendações de adubação e correção de solo ✓ Estabelecimento de práticas conservacionistas ✓Obras de engenharia e geotécnica ✓Funcionamento e qualidade do solo → agregação, permeabilidade, CTC e CRA CONCEITO Proporção relativa das frações granulométricas com diâmetro < 2 mm, e que compõem a massa do solo. É determinada a partir da análise granulométrica (AG). AG → separação das partículas quanto ao tamanho em função de um sistema de classificação TAMANHO DE PARTÍCULAS NO SOLO Matacões > 200 mm Calhaus 20 – 200 mm Cascalho 2 – 20 mm Terra fina seca ao ar-TFSA* < 2mm ✓-Argila (< 0,002 mm) ✓- Silte (0,002 - 0,05 mm) ✓- Areia fina (0,05 - 0,2 mm) ✓- Areia grossa (0,2 - 2 mm) TEXTURA DO SOLO Distribuição das partículas primárias do solo por tamanho 0,02 a 0,05 mm(silte ) >0,02( argila) 0,05 a 2 mm ( areia ) FRAÇÕES GRANULOMÉTRICAS Areia Áspera Solta Grãos simples Não plástico Não pegajosa Não higroscópica Não coesa Superfície Específica pequena CTC baixa Minerais primários: quartzo FRAÇÕES GRANULOMÉTRICAS Silte Sedosa Ligeira coesão Poros intermediários CTC baixa Minerais primários e secundários Relação entre o tamanho das partículas e os tipos de minerais presentes. O quartzo é dominante na fração areia e em frações mais grosseiras de silte. Silicatos primários como o feldspato, hornblenda e mica estão presentes na areia e em menores quantidades na fração silte. Minerais secundários, como óxidos de ferro e alumínio, são predominantes na fração silte de menor diâmetro e na fração argila mais grosseira. FRAÇÕES GRANULOMÉTRICAS • Plástica • Pegajosa → úmida • Dura e coesa → seca • Higroscópica • Superfície específica alta • Ctc alta • Poros pequenos • Expansão e contração • Forma agregados • Minerais secundários: 1:1; 2:1 e óxidos ARGILAARGILA NATUREZA QUÍMICA E MINERALÓGICA DAS PARTÍCULAS ARGILA Minerais de natureza secundária Composição básica SiO2, Al2O3, FeO2 e água, além de quantidades variáveis de TiO2, CaO, MgO, MnO, K2O, NaO e P2O5 Possíveis minerais a serem formados: variável conforme condições ambientais de cada região Grande influência nas propriedades químicas e físicas associadas com fenômenos de superfície grande quantidade de superfície exposta por unidade de massa ou volume → partículas de formato laminar → alta superfície específica e alta CTC ANÁLISE GRANULOMÉTRICA TESTE DE CAMPO Sensibilidade ao tato para identificar frações areia = aspereza; silte = sedoso; argila = plástica e pegajosa ANÁLISE TEXTURAL, MECÂNICA OU GRANULOMÉTRICA Realizada em laboratório e consiste de 3 fases: pré-tratamento, dispersão e separação das frações ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – PRÉ TRATAMENTO OBJETIVO Eliminar agentes cimentantes, íons floculantes e sais solúveis que podem afetar a dispersão e a estabilidade da suspensão Remoção de MOS (> 5 %): oxidação com H2O2 Remoção de carbonatos: HCl diluído Remoção de óxidos de Fe e Al: DCB de Na Remoção de sais solúveis: diálise ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – DISPERSÃO OBJETIVO Individualizar as partículas do solo; para a dispersão ser máxima deve-se combinar métodos químicos e mecânicos Métodos mecânicos agitação suave e agitação violenta e rápida Métodos químicos NaOH Hexametafosfato de Na + NaCO3 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – SEPARAÇÃO DAS FRAÇÕES OBJETIVO Separar as frações constituintes da parte sólida Fração areia peneiramento ou tamisamento Silte e argila Sedimentação( Lei de Stokes) LEI DE STOKES Em 1850, G.G. Stokes determinou três fatores que afetam a velocidade final de partículas caindo através de um fluído, definindo uma fórmula conhecida por “ Lei de Stokes”. Os três fatores são: Diâmetro da partícula; Diferença de densidade entre a partícula e o fluído; Viscosidade do fluído; LEI DE STOKES - PRESSUPOSTOS PRESSUPOSTOS As partículas são esféricas As densidades das partículas são idênticas As partículas caem de forma independente, sem interação Não há gradiente de temperatura dentro da proveta; não afeta a temperatura e a viscosidade LEI DE STOKES - EQUAÇÃO 𝑇 = 18ηℎ 𝑔(ρs − ρl)φ2 T = tempo de queda (s) h = altura de queda desde a superfície (cm) η = viscosidade da água (g/cm/s) g = aceleração da gravidade (cm/s2) ρs = densidade do sólido (g/cm3) ρl = densidade do líquido (g/cm3) φ = diâmetro da partícula (cm) = ? LEI DE STOKES - EXEMPLO Exercícios Quanto tempo demora para que todas as partículas com tamanho > 0,05 mm se desloquem até a profundidade de 10 cm, a partir da superfície, numa proveta ? Dados T = tempo de queda (s) ? h = altura de queda desde a superfície (cm) = 10 η = viscosidade da água (g/cm/s) = 0,008007 a 20º C g = aceleração da gravidade (cm/s2) = 980 ρs = densidade do sólido (g/cm3) = 2,65 ρl = densidade do líquido (g/cm3) = 0,99949 a 20º C φ = diâmetro da partícula (cm) = ? Curiosidade Fração do solo Diâmetro (µm) Tempo de sedimentação Areia muito grossa 2000 ( = 2mm) 0,03 s Areia fina 200 2,7 s Silte 20 4,5 min Argila 2 7,7 h Argila fina 0,2 32 dias Argila ultra fina 0,002 860 Anos (*) considerou-se: temperatura 20 C; densidade da água 1000 kg m-3 ; densidade de partículas 2700 kg m-3 , viscosidade da água 10-3 Pa s ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – MÉTODOS DE ANÁLISE MÉTODOS DE ANÁLISE Robinson ou da pipeta Bouyoucos ou densímetro Outros ANÁLISE GRANULOMÉTRICA – MÉTODOS DE ANÁLISE MÉTODOS DE ANÁLISE Robinson ou da pipeta mais amplamente usado e aceito calcular a densidade da suspensão em determinada profundidade em função do tempo mais preciso e demanda mais tempo Bouyoucos,hidrômetro ou densímetro usado para análises rápidas e adaptado para rotina mais simples, de baixo custo e menos preciso determinar a concentração da argila em uma suspensão na qual foi previamente separada as areias. O silte é obtido por diferença. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO Não há universalidadeNão há universalidade • Sociedade Internacional de Ciência do Solo (ISSS) →Attemberg • No Brasil: • Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS) • EMBRAPA • Sociedade Internacional de Ciência do Solo (ISSS) →Attemberg • No Brasil: • Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS) • EMBRAPA Mais adotados mundialmente: Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) Mais adotados mundialmente: Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) FAIXAS ADOTADAS CLASSIFICAÇÃO TEXTURAL Análise granulométrica + Triângulo Textural Classes texturais: 13 classes Grupamentos texturais Reunião de uma ou mais classe textural Arenosa, Média, Argilosa, Muito argilosa e Siltosa Resultados Expressos em %, g/kg ou dag/kg Análise granulométrica + Triângulo Textural Classes texturais: 13 classes Grupamentos texturais Reunião de uma ou mais classe textural Arenosa, Média, Argilosa, Muito argilosa e Siltosa Resultados Expressos em %, g/kg ou dag/kg CLASSES TEXTURAIS 1. Arenosa 2. Areia franca 3. Franco-arenosa 4. Franca 5. Franco-siltosa 6. Silte 7. Franco-argilo-arenosa8. Franco-argilosa 9. Franco-argilo-siltosa 10. Argilo-arenosa 11. Argilo-siltosa 12. Argilosa 13. Muito argilosa 1. Arenosa 2. Areia franca 3. Franco-arenosa 4. Franca 5. Franco-siltosa 6. Silte 7. Franco-argilo-arenosa 8. Franco-argilosa 9. Franco-argilo-siltosa 10. Argilo-arenosa 11. Argilo-siltosa 12. Argilosa 13. Muito argilosa GRUPAMENTOS TEXTURAIS Arenosa → areia e areia franca ; Média → < 35 % argila e > 15 % de areia, excluídas areia e areia franca; Argilosa → entre 35 e 60 % de argila Muito argilosa → > 60 % de argila Siltosa → < 35 % de areia e < 15 % de areia Arenosa → areia e areia franca ; Média → < 35 % argila e > 15 % de areia, excluídas areia e areia franca; Argilosa → entre 35 e 60 % de argila Muito argilosa → > 60 % de argila Siltosa → < 35 % de areia e < 15 % de areia