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DENSIDADE DE PARTÍCULAS Profª Drª Carolina dos Santos Batista Bonini DEFINIÇÃO: Densidade de partículas refere-se a relação existente entre a massa seca em estufa de uma amostra de solo e o volume ocupado pelas suas partículas sólidas. D = m / Vp = 1330/500 = 2,66 g cm-3 EXEMPLO: massa de solo seca em estufa = 1330 g volume ocupado = 500 cm3 IMPORTÂNCIA a densidade de partículas do solo é designada como densidade real, massa específica real e peso específico real. nos solos, seus valores variam, em média entre os limites de 2,30 e 2,90 g/cm3. para efeito de cálculos, quando não a conhecemos podemos considerar a densidade de partículas como 2,65 g/cm3 quartzo, feldspatos silicatos de alumínio coloidais 2,65 g/cm3. MÉTODO DE DETERMINAÇÃO - Balão volumétrico (água ou álcool) - Picnômetro Figura 1- picnômetro 20,0 g TFSE Interpretação de Resultados Tabela1. Amplitude das densidades de partículas de alguns solos do estado de São Paulo. Solos Horizonte A Horizonte B Argissolos 2,50-2,63 2,65-2,70 Nitossolo 2,76-2,98 2,82-2,98 Latossolo Roxo 2,80-3,10 2,92-3,16 Latossolo Vermelho Amarelo Escuro-orto 2,50-2,70 2,50-2,70 Latossolo Vermelho Amarelo-orto 2,49-2,59 2,64-2,70 Latossolo Vermelho Amarelo fase rasa 2,43-2,52 2,52 Latossolo Vermelho Amarelo fase arenosa 2,64-2,71 2,68-2,74 Latossolo Vermelho Amarelo húmico 2,50-2,70 2,63-2,74 Solos de Campos do Jordão 2,00-2,60 2,66 Fonte: Adaptado Kiehl,1979 UTILIZAÇÃO DA DENSIDADE DE PARTÍCULAS expressões matemáticas, em que se calculam volumes ou massas de sólidos das amostras. por exemplo, ao se estudar a porosidade, a densidade do solo, a aeração e na determinação de sedimentação de partículas em vários fluidos, segundo a lei de Stokes, é necessário conhecer a densidade de partículas do solo. em mineralogia - identificação de minerais pesados e leves. minerais classificados em leves, quando a densidade de partículas é menor que 2,85 g/cm3 e pesados, quando acima desse valor. matéria orgânica - baixa o valor da densidade de partículas do solo. óxidos de ferro e outros minerais pesados - elevam a densidade para valores ao redor de 3,00 g/cm3. a relação da densidade de partículas com as plantas pode ser considerada como sendo indireta; isso porque os valores altos ou baixos encontrados, estão ligados à presença de certos componentes minerais ou orgânicos, os quais podem influenciar mais diretamente no comportamento das plantas. DENSIDADE DO SOLO Profª Drª Carolina dos Santos Batista Bonini é a relação existente entre a massa da partícula do solo seco (à 110 ºC) pelo volume total que é a soma dos volumes ocupados pelas partículas e poros. DEFINIÇÃO: DENSIDADE DO SOLO onde: Ds = densidade do solo M = massa de solo seco em estufa, em gramas V = volume em centímetros cúbicos kg dm-3 (SIU) kg m-3 (SIU) Para caracterizar a densidade do solo necessita - se amostra indeformada: V = π. r2. h A densidade do solo também é referida como: massa específica aparente peso específico aparente peso do volume de terra densidade global densidade aparente UTILIZAÇÃO DA Ds: Diagnosticar as condições físicas do solo – verificar se o manejo está adequado. Calcular a porosidade total do solo Para cálculos de corretivos e adubação AMPLITUDES DE VARIAÇÃO DA Ds as amplitudes de variação da densidade do solo situam-se dentro dos seguintes limites médios: Solos argilosos, de 1,00 a 1,25 g/cm3; Solos arenosos, de 1,25 a 1,40 g/cm3; Solos orgânicos, de 0,75 a 1,00 g/cm3; Solos turfosos, de 0,20 a 0,40 g/cm3 Textura Manejo do solo Profundidade do solo Estrutura FATORES QUE AFETAM A Ds: - ↓ matéria orgânica - ↑ peso camadas sobrejacentes - para solos Bt - ↑ adensamento IMPORTÂNCIA Verificar se o manejo está adequado. O conhecimento da densidade do solo nos ajuda interpretar as condições de outras propriedades e fenômenos físicos do solo. Culturas produtoras de tubérculos e raízes, preferem solos pouco densos. Ds = 1,70 – 1,80 g/cm3 já dificulta a penetração das raízes. Ds pode interferir na germinação de sementes. MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO - Anel volumétrico – método clássico - Método do torrão impermeabilizado Método do torrão impermeabilizado(Ds) Para baixar o valor da densidade aparente de um solo recomenda-se a aplicação de matéria orgânica nas usas diferentes formas de adubação verde, de estercos animais, de composto preparado na fazenda ou proveniente de lixo domiliciar, preparado em usinas, o bagacinho, etc. a aração do solo seguida de gradagem com teor de umidade ótima, contribui para a formação de agregados e, conseqüência, para diminuir a densidade do solo. POROSIDADE DO SOLO Profª Drª Carolina dos Santos Batista Bonini CONCEITO pode ser definida como sendo o volume de vazios ou ainda o espaço do solo não ocupado pela “matrix” (conjunto dos componentes orgânicos e inorgânicos). CONCEITO como os resultados das determinações são expressos em porcentagens, a porosidade do solo pode ser definida, também, como a porcentagem do volume do solo não ocupado pelos componentes sólidos ou “matrix”. GENERALIDADES razão entre o volume de vazios e o volume total, ou seja, a porosidade total ou volume de poros totais (VTP), em porcentagem: OU GENERALIDADES relação de poros em função do conteúdo de água (espaço aéreo ou porosidade de aeração): Ea = P - Uv GENERALIDADES grau de saturação (S), ou seja, a razão entre o volume de água e o de vazios: ou Porosidade Total Não caracteriza as propriedades do solo Macroporos Microporos Porosidade de aeração Porosidade capilar Água gravitacional Retenção de água Solo Arenoso = Porosidade Partículas Predominantemente grandes Disposição piramidal Resende, et al. (2002) - Adaptado Solo textura grosseira Maior proporção de macroporos Bem drenados Arejados Solo Textura Fina = Porosidade Disposição de maneira cúbica Formação de agregados Resende, et al. (2002) - Adaptado Solo textura fina Maior porosidade total Drenagem inferior Aeração inferior Maior armazenamento de água Textura do Solo Porosidade (%) Grosseira <= 30 Fina > 60 Ricos em M.O. 60 - 80 Sinônimos Volume de Poros Totais Espaço Poroso Espaço Intersticial do Solo Volume de Vazios Volume de Poros Espaço Lacunar Solo de mata com estrutura preservada – poroso e permeável ao ar, água e raízes: Solo de mata com estrutura preservada Fonte: EMATER - RS Solo de lavoura com estrutura em recuperação da porosidade, da permeabilidade ao ar e retenção de água: Solo de lavoura com estrutura em recuperação da porosidade Fonte: EMATER - RS Solo de lavoura com estrutura degradada – deficiente em porosidade, com baixa permeabilidade ao ar, água e raízes: Solo de lavoura com estrutura degradada – deficiente em porosidade Fonte: EMATER - RS Diâmetro (mm) Macroporos ≥ 0,06 Microporos <0,06 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO MESA DE TENSÃO MEMBRANA DE RICHARDS METODO INDIRETO P = (1- ds/dp) 100 Porosímetro com intrusão de mercúrio Exercício: AMOSTRA MEDIDAS DOANÉIS PESAGEM DO CONJUNTO E TARAS (g) H diâmetro vol. cm3 P1 P1´ P2 P2` P3 P3` AM 0-5 (1) 4,10 5,50 97,41 345,12 150,17 338,94 149,07 311,67 147,32 AM 10-15 (1) 4,20 5,45 97,98 338,84 153,27 328,00 152,03 298,12 150,19 AM 0-5 (2) 4,05 5,60 99,75 320,85 117,45 316,25 116,20 287,93 114,54 AM 10-15 (2) 4,05 5,45 94,48 332,12 149,07 329,30 147,62 295,18 145,89 AM 0-5 (3) 4,10 5,50 97,41 329,11 141,02 318,99 139,69 291,99 137,96 AM 10-15 (3) 4,10 5,50 97,41 336,45 150,15 330,18 148,70 302,53 147,10 macro micro PT Ds 0,05 0,26 0,31 1,69 0,10 0,29 0,381,51 0,03 0,27 0,30 1,74 0,01 0,34 0,36 1,58 0,09 0,26 0,35 1,58 0,05 0,27 0,32 1,60 * * *
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