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TEXTURA DO SOLO Prof. Dra. Juliana Barilli O solo é composto por uma fase sólida, uma líquida e uma gasosa e a proporção desses elementos, estão apresentados na figura abaixo. Alguns autores dão a proporção maior para microporosidade devido ao momento em que o consumo de água é feito pelas raízes, deixa os espaços sem água assim havendo circulação de ar, tendo que ter mais microporos para compensar. Textura ou Granulometria do solo Conceito: Se refere única e exclusivamente ao TAMANHO das partículas do solo!!! - As partículas sólidas minerais de um solo podem ser divididas em três frações: areia silte e argila, na terra fina seca ao ar (TFSA) - Algumas são suficientemente grandes para serem vistas a olho nu, enquanto que outras são extremamente pequenas a ponto de apresentarem propriedades colidais (?). - O tamanho das partículas de um solo mineral NÃO está sujeito a mudanças rápidas, assim um solo de areia permanece arenoso e um solo de argila permanece argiloso, por isso a textura é considerada uma PROPRIEDADE BÁSICA DO SOLO. Para estudar as partículas dos solos minerais (textura) os cientistas separaram em grupos de acordo com o tamanho. Os diversos grupos são denominados: - Frações Granulométricas. Existem muitas classificações para definir as escalas de tamanho dessas partículas, mas as usualmente adotadas são duas: - a escala proposta pela Sociedade Internacional de Ciência do Solo (ISSC), que adota a escala originalmente adotada por Atterberg, e - a escala proposta pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA). Principais escalas (em mm) de tamanhos de partículas. (PREVEDELLO, 1996) Uma pequena seção de um solo franco visto através de um microscópio empregando luz polarizada (poros vazios aparecem em preto). As partículas de areia e silte mostradas são irregulares em tamanho e forma. Embora o quartzo (q) domine a fração areia e silte deste solo, outros minerais silicatados podem ser observados (p = plagioclásio, k = feldspato). Filmes de argila podem ser vistos revestindo as paredes dos poros maiores (setas). A microscopia eletrônica de varredura, mostra com aumento de cerca de 40 vezes. CONSIDERAÇÕES FÍSICAS DO SOLO: - É a propriedade física do solo que menos sofre alteração ao longo do tempo. - É muito importante na irrigação porque tem influência direta na taxa de infiltração de água, na aeração, na capacidade de retenção de água, na nutrição, como também na aderência ou força de coesão nas partículas do solo. Influi também, na escolha do método de irrigação a ser utilizado. - Os teores de areia, silte e argila no solo influem diretamente no ponto de aderência aos implementos de preparo do solo e plantio, facilitando ou dificultando o trabalho das máquinas. Solos de Textura Arenosa (Solos Leves): - Possuem teores de areia superiores a 70% e o de argila inferior a 15%; - São permeáveis, leves, de baixa capacidade de retenção de água e de baixo teor de matéria orgânica; - Altamente susceptíveis à erosão, necessitando de cuidados especiais na reposição de matéria orgânica, no preparo do solo e nas práticas conservacionistas; - São limitantes ao método de irrigação por sulcos, devido à baixa capacidade de retenção de água o que ocasiona uma alta taxa de infiltração de água no solo e consequentemente elevadas perdas por percolação. Solos de Textura Média (Solos Médios): - São solos que apresentam certo equilíbrio entre os teores de areia, silte e argila. - Normalmente, apresentam boa drenagem, boa capacidade de retenção de água e índice médio de erodibilidade (o quanto o solo se deixa erodir, diferente de erosividade que é o quanto a chuva pode erodir um solo) - Não necessitam de cuidados especiais, adequando-se a todos os métodos de irrigação. Solos de Textura Argilosa (Solos Pesados): - São solos com teores de argila superiores a 35%. - Possuem baixa permeabilidade e alta capacidade de retenção de água. Esses solos apresentam maior força de coesão entre as partículas, o que além de dificultar a penetração, facilita a aderência do solo aos implementos, dificultando os trabalhos de mecanização. - Embora sejam mais resistentes à erosão, são altamente susceptíveis à compactação, o que merece cuidados especiais no seu preparo, principalmente no que diz respeito ao teor de umidade, no qual o solo deve estar com consistência friável. - Apresentam restrições para o uso da irrigação por aspersão quando a velocidade de infiltração básica for muito baixa. Influência das frações (areia, silte e argila) em algumas propriedades e comportamento dos solos Textura fina Textura média Textura grosseira ARGILOSOS Francos ARENOSOS Retenção de água elevada Retenção de água baixa Circulação de água difícil Circulação de água fácil Coesão elevada Coesão baixa Consistência plástica e pegajosa (molhado) e dura (seco) Consistência friável (seco ou molhado) Densidade do solo menor Densidade do solo maior Porosidade total maior Porosidade total menor Microporosidade maior Macroporosidade maior Aeração deficiente Boa aeração Superfície específica elevada Superfície específica baixa Baixa capacidade de cultivo após a chuva Boa capacidade de cultivo após a chuva Solos bem estruturados (bem manejados) Solos sem estrutura Alta susceptibilidade a compactação Baixa susceptibilidade a compactação Baixa susceptibilidade a erosão hídrica (boa estrutura) Alta susceptibilidade de erosão hídrica Alta resistência a mudança de pH Baixa resistência a mudança de pH CTC elevada CTC baixa Difícil preparo mecânico, pouco lavados e mais ricos em elementos fertilizantes Fácil preparo mecânico, mais lavados e mais pobres em elementos fertilizantes Solos com diferentes proporções de areia, silte e argila resultam em diferentes classes texturais. O diagrama triangular que descreve as misturas de areia, silte e argila com seus respectivos nomes. Foi proposto pelo USDA e é adotado pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (SBCS). Cada ponto do diagrama corresponde a certa classe textural. Termos gerais utilizados para descrever a textura do solo em relação ao nome das classes texturais. TERMOS GERAIS CLASSE TEXTURAL NOMES COMUNS TEXTURA SOLOS ARENOSOS Grosseira Arenoso Areia franca SOLOS FRANCOS Moderadamente grosseira Franco arenosa Média Franco Franco siltosa Siltosa Moderadamente fina Franco argiloarenosa Franco argilosiltosa Franco argilosa Solos Argilosos Fina Argiloso arenosa Argiloso siltosa Argilosa Para achar a classe textural analise a amostra do solo, determine as porcentagens de areia silte e argila e lance os valores no diagrama. Para lançar % de areia lance uma reta paralela à linha do silte, para lançar a % de argila lance uma reta paralela a linha da areia e para lançar a % de silte lance uma reta paralela a linha da argila. As três retas cruzam dentro de uma classe textural, determinando-a. Exemplo: Areia: 35% Silte: 20% Argila: 45% CLASSE TEXTURAL: Argila Areia: - solo solto com grãos individuais, que podem ser vistos e sentidos pelo tato; - perde facilmente a estrutura; - apresenta teores maiores que 85% de areia. Areia franca: - influência de pouca argila e muita influência do silte; - quebra com facilidade quando seco, e quando úmido pode ser moldado com facilidade; - 70 a 85% de areia, 10 a 15% de argila e até 30% de silte. Franco arenoso: - alto teor de areia, mas com quantidade suficiente da argila e silte para se apresentar-se mais coeso. - quebra com facilidade quando seco, e quando úmido pode ser moldado com facilidade; - 44 a 85% de areia, 15 a 20% de argila e até 50% de silte. Franco: - apresentaas três frações equilibradas; - quando seco suporta manuseio suave e quando úmido é macio e ligeiramente plástico. - 22 a 52% de areia, 8 a 28% de argila e 28 a 50% de silte Franco siltoso: - material com pouca areia, pouca argila e predominância de silte; - podem ser moldados tanto secos quanto úmidos; - até 50% de areia, até 30% de argila e 50 a 98% de silte. Franco argiloso: - duro quando seco e quando úmido molda-se facilmente sem quebrar; - 20 a 45% de areia, 28 a 40% de argila e 18 a 50% de silte. Argila: - apresenta torrões duros quando secos e modelagem perfeita quando úmidos; - até 40% de areia, 40 a 60% de argila e até 40% de silte. Uma das mais trágicas e dispendiosas falhas de engenharia na história americana aconteceu ao sul de Idaho em 5 de junho de 1977, menos de um ano após o término da construção de uma grande represa de terra no Rio Teton. Onze pessoas foram mortas e 25.000 ficaram desabrigadas nas cinco horas que foram necessárias para esvaziar o lago de 28 km de comprimento que havia sido formado pela represa. $ 400 milhões (1977 dólares) foi o valor dos prejuízos causados pelo grande volume de água liberado pelo desmoronamento da represa no vale abaixo. A destruição da represa iniciou com pequenas infiltrações que rapidamente tornaram-se grandes volumes de água, arrastando até mesmo máquinas designadas para reparos no local. A represa Teton foi construída de acordo com um modelo padrão, testado para diques de terra dividido em zonas. Depois de preparar uma base sobre riolito abaixo do solo, a parte central (zona 1) foi construído com material firmemente compactado e coberto com uma camada (zona 2) de material grosseiro de solo aluvial para proteger da erosão hídrica e eólica. A parte central deveria ser construída com uma camada impermeável que impedisse o movimento de água através da represa. Normalmente, materiais argilosos são escolhidos para o centro, por possuírem características de plasticidade e pegajosidade, estes materiais quando úmidos podem ser compactados em uma massa impermeável e maleável que permanece unida e não apresenta fissuras desde que seja mantida úmida. O silte, por outro lado, ainda que possa parecer semelhante a argila no campo, tem pequena ou nenhuma viscosidade ou plasticidade e portanto não pode ser compactado em uma massa coesa como a argila. Uma massa úmida e compactada de silte poderá apresentar fissuras pela falta de plasticidade. Além disso, se a água penetra nestas fissuras, o material siltoso será carregado pelo fluxo de água, aumentando as fissuras e conduzindo mais água. O processo de aumento rápido dos canais de infiltração é chamado de "piping". Este processo foi certamente a causa principal do fracasso da represa Teton, pelo fato dos engenheiros construírem a zona 1, (centro da represa), usando material de um depósito de silte de origem eólica ("loess") em lugar de argila. Esta é uma trágica mas útil informação sobre a importância da textura no comportamento do solo. Análise Granulométrica Análise Textural - Obter uma porção de solo representativa da área a ser analisada (coleta de amostra no campo) - Dispersão física: - agitação lenta por 16 horas - agitação rápida por 5 minutos em solos arenosos e 15 minutos em solos argilosos) - Dispersão química (solução de NaOH 1 N) para haver a total separação entre as partículas (areia, silte e argila), que estão na forma de agregados e quantifica-los. OBS: O NaOH 1N por ser uma solução muito concentrada e ter muito Na+, reage com as cargas negativas das argilas presentes na amostra. Por ser um elemento de raio iônico grande e apenas ter uma carga positiva, dispersa as partículas do solo. - A agitação lenta ou rápida vai fazer com que todas as partículas se separem por atrito e fazendo com que a reação do NaOH seja mais eficiente. - Depois que a dispersão é feita, haverá separação da areia da argila+silte, por meio da peneira de malha 0,05 mm. - A argila e o silte passarão pela peneira e ficarão dentro de uma proveta de 1000ml, onde haverá a separação dessas frações pela Lei de Stokes (1851). - A Lei baseia-se em: Uma partícula de solo suspensa em água tem queda acelerada devido à força da gravidade. Com o aumento da velocidade, a força dinâmica exercida pelo líquido (originada pela viscosidade do líquido) sobre a partícula também aumenta, até o ponto que elas se anulam, parando consequentemente a aceleração da partícula (segunda lei de Newton), fazendo com que a partícula continue seu movimento, mas com velocidade constante. Essa queda é proporcional ao diâmetro da partícula (sempre menor que 0,05mm POR SE TRATAR DE SILTE+ARGILA), profundidade de coleta da amostra, viscosidade do fluído, densidade da partícula, densidade da água a uma determinada temperatura e da força da gravidade. Através dessas características a Lei de Stokes sugere a seguinte fórmula para determinar a velocidade de queda de partículas de solo: • T = 18 x η x p • D2 x (dp – dw) x g Onde: T – tempo de sedimentação (hora); η – viscosidade da água à temperatura observada (poise); p – profundidade de coleta da argila (cm); D2 – diâmetro da partícula (mm); dp – densidade da partícula (g.cm-3); dw – densidade da água a temperatura observada (g.cm-3); g - aceleração da gravidade (cm.seg-1) • Através desta fórmula foi elaborada uma tabela para calcular o tempo de sedimentação de partículas com diâmetro abaixo de 0,002mm e uma profundidade de 5 cm, a diversas temperaturas (variando a viscosidade da água), a densidade de partícula usualmente utilizada é de 2,65 g.cm-3. EMBRAPA, 1999 - Para cada temperatura há um tempo de sedimentação dado em horas para que, quando passar este tempo de sedimentação e na profundidade de 5 cm, haja somente coleta de partículas no diâmetro abaixo de 0,002mm, ou seja somente argila, e o silte já tenha depositado no fundo da proveta. - Como as partículas de areia são separadas inicialmente e a argila posso obter pela sedimentação, o silte eu obtenho pela diferença, pois a somatória de todos tem que ser 100% ou 1000 g.kg-1. METODOLOGIAS UTILIZADAS Cálculo: - Teor de argila (g.kg-1) = (P - dispersante) x 1000 P – peso da amostra de argila que saiu da estufa, menos o peso do béquer. Dispersante = 0,02 gr. - Teor de areia (g.kg-1) = P x 50 P – peso da amostra de areia que saiu da estufa, menos o peso do béquer ou lata. - Teor de silte (g.kg-1) = 1000 – teor de argila – teor de areia
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