TCC - Análise Físico-Química do solo do Instituto Federal Fluminense no município de Itaperuna: avaliação da qualidade e propostas de recuperação.

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA
FLUMINENSE - CAMPUS ITAPERUNA
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA
DÉBORAH CORRÊA MENDEL
THAÍS MARTINS BARCELOS
ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DO SOLO DO INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE
NO MUNICÍPIO DE ITAPERUNA: avaliação da qualidade e propostas de recuperação.
Itaperuna, RJ
2021
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DÉBORAH CORRÊA MENDEL
THAÍS MARTINS BARCELOS
ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA DO SOLO DO INSTITUTO FEDERAL FLUMINENSE
NO MUNICÍPIO DE ITAPERUNA: avaliação da qualidade e propostas de recuperação.
Trabalho apresentado ao Instituto Federal
Fluminense - Campus Itaperuna como
requisito parcial para conclusão do curso
Técnico Integrado em Química.
Orientadora: Prof. Dra. Juliana Baptista Simões
Itaperuna, RJ
2021
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“Nada na vida deve ser temido, somente
compreendido. Agora é hora de compreender
mais para temer menos.”
Marie Curie
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AGRADECIMENTOS
Agradecemos, primeiramente, a Deus, pela oportunidade, sustentação e energia para
concluir esse trabalho. Agradecemos a nossa Orientadora Prof. DSc. Juliana Baptista Simões
por todo incentivo e presteza no auxílio às atividades, sobretudo, no andamento deste
Trabalho de Conclusão de Curso, onde com toda certeza seus conhecimentos foram
partilhados. Agradecemos aos demais professores do Instituto Federal Fluminense - Campus
Itaperuna, que foram co-responsáveis por nosso crescimento intelectual. Agradecemos aos
funcionários do instituto que, de alguma maneira, colaboraram. Por último, agradecemos às
nossas famílias por todo o suporte e incentivo durante esses anos.
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RESUMO
O solo é uma das bases de prosperidade econômica e qualidade de vida. Tendo em vista a sua
relevância econômica, é de extrema importância o desenvolvimento de pesquisas que visem a
análise e recuperação dos solos. Para isso, é fundamental que se conheçam as características
do solo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade físico-química do solo de um
terreno ainda não utilizado do Instituto Federal Fluminense Campus Itaperuna. Foram
realizadas as análises do teor de terra fina, cascalho e calhaus; granulométrica; umidade
residual; densidade aparente; densidade de partículas; pH e carbono orgânico total, segundo o
Manual de Métodos de Análise de Solos da EMBRAPA (2011). A amostragem do solo foi
realizada em três regiões diferentes dando origem a três amostras: R1 (região de passagem e
pisoteamento), R2 (região com cobertura vegetal) e R3 (região de encosta). A amostra R1
apresentou textura franco arenosa, a amostra R3 textura argilosa e a amostra R2 textura
franca. Podemos observar que apesar das áreas analisadas serem próximas, a diferença entre
as características das áreas foram refletidas na classificação textural, resultando em solos com
texturas diferentes. A umidade residual variou de 1,517% a 1,984% nas amostras analisadas.
A densidade aparente variou de 1,31 a 1,48 kg/dm3 enquanto que a densidade de partículas
variou de 2,48 a 2,61 kg/dm3. O pH das amostras de solo analisadas variou de 4,29 à 5,49,
entre temperaturas de 23,5 à 24,1ºC. O solo do Brasil é considerado ácido, seu pH varia de 4,5
a 5,5. As amostras de solo analisadas apresentaram teor de matéria orgânica entre 8,5 e 8,8%,
valores acima de 6,0% indicam acúmulo de matéria orgânica no solo por condições
localizadas. Assim as regiões analisadas apresentaram diferentes texturas, mas a umidade,
densidade e o teor de matéria orgânica foram próximos. Análises adicionais do teor de
nitrogênio e da capacidade de troca de cátions são necessárias para indicar possíveis
tratamentos e culturas para recuperação destas regiões. Para além desses resultados, a área
estudada pode ser aproveitada para reflorestamento, manutenção e preservação da cobertura
vegetal e construção civil.
Palavras Chave: solo, noroeste fluminense, análise granulométrica, densidade do solo, pH do
solo, carbono orgânico total.
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ABSTRACT
Soil is one of the foundations of economic prosperity and quality of life. In view of its
economic relevance, it is of utmost importance to develop research aimed at soil analysis and
recovery. For this, it is fundamental to know the characteristics of the soil. Thus, the objective
of this work is to evaluate the physical-chemical quality of the soil of a plot of land not yet
used by the Instituto Federal Fluminense Campus Itaperuna. Analyses of the content of fine
soil, gravel and pebbles; granulometric; residual moisture; bulk density; particle density; pH
and total organic carbon were performed, according to the Manual of Methods of Soil
Analysis of EMBRAPA (2011). Soil sampling was performed in three different regions giving
rise to three samples: R1 (passage and trampling region), R2 (region with vegetation cover)
and R3 (hillside region). The R1 sample had sandy loam texture, the R3 sample had clayey
texture and the R2 sample had loamy texture.We can observe that although the analyzed areas
are close, the difference between the characteristics of the areas were reflected in the textural
classification, resulting in soils with different textures. The residual moisture ranged from
1.517% to 1.984% in the samples analyzed. Bulk density ranged from 1.31 to 1.48 kg/dm3
while particle density ranged from 2.48 to 2.61 kg/dm3. The pH of the soil samples analyzed
ranged from 4.29 to 5.49, between temperatures of 23.5 to 24.1°C.The soil from Brazil it is
considered acid, your pH varies from 4.5 to 5.5. The soil samples analyzed presented organic
matter content between 8.5 and 8.8%, values above 6.0% indicate accumulation of organic
matter in the soil by localized conditions. Thus the regions analyzed presented different
textures, but the moisture, density and organic matter content were close. Additional analyses
of nitrogen content and cation exchange capacity are necessary to indicate possible treatments
and crops for recovery of these regions. In addition to these results, the area studied can be
used for reforestation, maintenance and preservation of vegetation cover, and civil
construction.
Key words: soil, northwestern Rio de Janeiro, particle size analysis, soil density, soil pH,
total organic carbon.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO……………………………………………………………….…....08
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA………………………………………………..…....09
2.1. O SOLO…………………………………………………………….…....….09
2.2. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS………………..…………………...….…11
2.3. SOLO DO NOROESTE FLUMINENSE …….……………………..…….13
2.4. ANÁLISE DO SOLO ……………………………………………….…..….15
3. OBJETIVOS……………………………………………………………..…….…....16
3.1. OBJETIVO GERAL………………………………………….….…….…...16
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS…………………………………..……..……16
4. METODOLOGIA………………………………………………………..….……...17
4.1. AMOSTRAGEM………………………………………………..……….....17
4.2. PREPARO DO AMOSTRA………………………………………..………18
4.3. ANÁLISES FÍSICAS……………………………………………...………..19
4.3.1. TEOR DE TERRA FINA, CASCALHO E
CALHAUS…...…...….19
4.3.2. UMIDADE RESIDUAL………………............................................20
4.3.3. DENSIDADE DO SOLO………………………………………..….20
4.3.4. DENSIDADE DE
PARTÍCULAS………………………….…….….21
4.3.5. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA (DISPERSÃO
TOTAL)............22
4.3.6. RELAÇÃO SILTE/ARGILA…………………………………....….26
4.4. ANÁLISES QUÍMICAS…………………………………………………....26
4.4.1. pH……………………………………………………………...…….26
4.4.2. CARBONO ORGÂNICO…………………………………………..27
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES………………………………...………………...29
5.1. ANÁLISES FÍSICAS……………………………………………………….29
5.2. ANÁLISES QUÍMICAS…………………………………………………....36
6. CONCLUSÃO……………….……………………………………………………...39
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………….…………………..…….…..41
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1. INTRODUÇÃO
Apesar do grande avanço científico e tecnológico nas mais diversas áreas, a
dependência da humanidade dos solos tende a aumentar (COELHO et al, 2013). O solo
continua e continuará a fornecer a maior parte do que comemos, vestimos, fonte de espécies
produtoras de medicamentos e energia renovável com culturas como a cana-de-açúcar e
oleaginosas para produção de biocombustíveis. Ainda segundo COELHO et al. (2013, p.3):
Atualmente, essefato já é bastante evidente no Brasil, onde a cultura da
cana-de-açúcar está em crescente expansão, sobretudo na região sudeste,
ocupando diferentes tipos de solos, a fim de produzir álcool combustível,
cada vez mais utilizado nos veículos nacionais em substituição aos derivados
do petróleo.
Segundo dados do Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada
(CEPEA/USP) em parceria com a Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA)
em 2019, a soma de bens e serviços gerados no agronegócio chegou a R$ 1,55 trilhão ou
21,4% do PIB brasileiro, sendo a maior parcela pertencente ao ramo agrícola, que
corresponde a 68% desse valor, o equivalente a R$ 1,06 trilhão. (CNA, 2020).
Segundo CNA (2020): “...a soja (grãos) é o carro-chefe da produção agropecuária
brasileira, responsável por aproximadamente R$1,00 de cada R$4,00 da produção do setor no
Brasil.”. Atualmente, o Brasil não só é o maior exportador de açúcar, café, suco de laranja e
soja em grãos, e o terceiro maior de milho, como também é o maior produtor mundial de café
e suco de laranja, segundo maior na produção de açúcar e soja em grãos, e terceiro na
produção de milho (CNA, 2020).
Em 2019, 43% das exportações brasileiras consistiram em produtos do agronegócio,
sendo, nos dias de hoje, o Brasil o quarto maior exportador mundial de produtos
agropecuários, perdendo apenas para a União Europeia, EUA e China. Vale ressaltar que além
de suprir o abastecimento interno, esse setor apresentou um crescimento de 1,9% do PIB no
primeiro trimestre de 2020 em comparação ao mesmo período de 2019, dessa forma, o setor
agropecuário tem contribuído no enfrentamento aos desafios econômicos que a pandemia
proporcionou (CNA, 2020).
Tendo em vista a relevância econômica da agricultura, é de extrema importância o
desenvolvimento de pesquisas que visem a análise e recuperação dos solos. Para isso, é
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fundamental que se conheçam as características do solo. Assim, o objetivo do nosso trabalho
é avaliar a qualidade físico-química do solo terreno ainda não utilizado do Instituto Federal
Fluminense Campus Itaperuna.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 O solo
O solo pode ser conceituado como um manto superficial formado por rocha
desagregada em mistura com matéria orgânica em decomposição, contendo, ainda, água e ar
em proporções variáveis e organismos vivos (ABNT 1993).
Nos solos as partículas minerais e orgânicas se encontram fortemente unidas,
constituindo-se as partículas orgânicas do solo de restos de plantas, animais e
microorganismos além de organismos vivos. Esses organismos vivos recebem o nome de
biomassa do solo. Em sua maioria, os solos não apresentam grande quantidade de matéria
orgânica, estando o teor dessa geralmente entre 1 e 6%, concentrado principalmente em sua
superfície (COELHO et al, 2013).
A água presente no solo é fundamental para seu funcionamento adequado, visto que a
sobrevivência das plantas e organismos se torna impossível na ausência de água. Quase
metade do volume total do solo é composto de espaço poroso de tamanhos diversos, os quais
são preenchidos por água ou ar. Isso porque, após um longo período de seca, o solo apresenta
seu espaço poroso ocupado majoritariamente por ar, mas depois de uma chuva a água se
infiltra no solo e desloca o ar presente nos poros em direção a atmosfera, ocupando o lugar
anteriormente preenchido por ele (COELHO et al, 2013).
Figura 1 ilustra a quantidade ideal de cada um dos componentes para o bom
funcionamento do solo.
10
Figura 1 - Composição ideal do solo.
Fonte: JESUS (2016)
Os solos variam muito ao longo da superfície da terra, não só em relação a sua
espessura (a distância entre a superfície do solo e sua rocha de origem), mas também em
relação às suas características, das quais podemos citar a cor, quantidade e organização das
partículas que o compõem (areia, silte e argila), fertilidade (capacidade de favorecer o
crescimento das plantas a partir do fornecimento de água e nutrientes) e porosidade
(arranjamento e quantidade dos poros) (COELHO et al, 2013).
O solo desempenha cinco funções no ambiente: i) sustenta o crescimento das plantas;
ii) determina o destino da água na superfície da terra, visto que o solo afeta a perda de água,
sua utilização, contaminação e purificação; iii) desempenha um papel essencial na reciclagem
de nutrientes como o C e o N; iv) é o habitat de diversos organismos vivos; v) fornecem
material e base para os mais diversos tipos de construção humana (COELHO et al, 2013).
O solo está sujeito a diversas formas de contaminação, como por exemplo a disposição
inadequada de produtos químicos, resíduos industriais e domésticos, o vazamento de
combustíveis a partir de postos de gasolina, e o uso inadequado de fertilizantes e insumos
agrícolas (ANDRADE, 2013).
O uso inadequado dos solos causa danos ao meio ambiente e a vida na terra, podendo
levar a contaminação das nascentes de rios e lagos e também do próprio solo (COELHO et al,
2013). A poluição e degradação do solo podem trazer consequências graves como a perda de
ecossistemas, redução da produção agrícola, poluição dos rios e lençóis freáticos,
11
deslizamentos, etc. Visto isso, conhecer a composição e estrutura do solo permite melhor
planejamento do seu manejo e de estratégias de recuperação deste, trazendo inúmeros
benefícios ao meio ambiente.
2.2 Classificação dos solos.
Existem cinco fatores determinantes da formação dos solos, são eles: material de
origem (rocha de origem), relevo, organismos vivos, clima e tempo. O clima e os organismos
atuam na rocha ao longo do tempo formando os solos, sendo o relevo um fator que exerce
influência nesse processo de formação (COELHO et al, 2013). Considerando que esse
processo de formação é demorado e que o solo é um recurso indispensável para diversos
setores, torna-se essencial garantir a preservação desse recurso.
Esses cinco fatores de formação definem o tipo de solo que se forma em determinada
região, por isso, quando esses fatores são iguais em locais diferentes esses locais irão
apresentar o mesmo tipo de solo, ainda que sejam distantes entre si (COELHO et al, 2013).
As informações referentes ao tipo, as características e a distribuição dos solos, em
conjunto com os estudos do clima e relevo regional, permitem o estabelecimento da aptidão
agrícola e do potencial produtivo de uma região. A classificação do solo oferece ainda
informações sobre as vantagens e os desafios para diversos tipos de construção no solo em
questão (COELHO et al, 2013).
No Brasil os solos mais comuns são os Latossolos e os Argissolos, ocupando cerca de
60% do território brasileiro (COELHO et al, 2013).
Figura 2 mostra a distribuição dos 13 tipos de solos existentes no país segundo o
Sistema Brasileiro de Classificação de Solos.
12
Figura 2 - Mapa de solos do Brasil.
Fonte: COELHO et. al (2013)
O Noroeste Fluminense, embora seja uma região onde predomina relevo fortemente
ondulado, possui topografia bastante diversa, com influência sobre as características dos solos
(ANDRADE, 2010).
Segundo LUMBRERAS et al. (2004):
Assim, nos relevos mais rebaixados, de conformação suave (suave ondulado
e ondulado) contíguos às baixadas, predominam Argissolos com elevado
gradiente textural (são em geral abruptos). Estes solos estão associados com
Gleissolos, ou, menos frequentemente, com Planossolos, ambos situados nas
baixadas. Nas áreas mais íngremes, relacionadas aos relevos serranos
residuais e às escarpas que marcam a transição com a superfície mais
13
elevada do Planalto do Alto Itabapoana, Argissolos Vermelhos e
Vermelho-Amarelos ocorrem, por vezes, associados a afloramentos de rocha.
Na Figura 3 apresenta os diferentes tipos de solo da região do Noroeste Fluminense.
Observamos que na região na qual o município de Itaperuna está situado é predominante o
argissolo.
Figura 3 - a) Localização do noroeste fluminense no estado do Rio de Janeiro; b) Tipos de solos da região
Noroeste.
Fonte: LUMBRERAS et. al(2004) (modificado): Carvalho Filho (2005)
2.3 Solo do Noroeste Fluminense
Na Figura 4 é possível observar o mapa do estado do Rio de Janeiro, com destaque
para os municípios que compõem o Noroeste Fluminense. Essa região é formada por treze
municípios: Itaperuna, Aperibé, Bom Jesus do Itabapoana, Cambuci, Italva, Itaocara, Laje do
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Muriaé, Miracema, Natividade, Porciúncula, Santo Antônio de Pádua, São José do Ubá e
Varre-Sai (IBGE 2009 apud ANDRADE, 2010). Esses municípios reúnem 2% da população
do Estado do Rio de Janeiro, é a região do estado com a menor densidade demográfica, o
município mais populoso é Itaperuna, com 30% da população do Noroeste. Essa região
trata-se de uma antiga área cafeeira que até meados do Século XX ocupou uma posição de
destaque nas exportações nacionais. Após o auge da cultura cafeeira a região sofreu um
acentuado processo de desterritorialização da população rural, associado a uma urbanização
significativa, porém, as cidades cresceram sem estrutura de emprego compatível com o
aumento da demanda (LUMBRERAS, 2009). A maioria dos grandes proprietários de terras
substituiu o café pela pecuária extensiva, o que causou uma elevada taxa de desemprego rural.
Hoje a zona rural dessa região é um verdadeiro “deserto” de homens (MIZUBUTI, 2005).
Figura 4 – Mapa do Estado do Rio de Janeiro (Brasil) com a localização do Noroeste Fluminense e seus
municípios.
Fonte: LUMBRERAS, et al. (2004).
A escolha do terreno a ser analisado foi feita levando em consideração a doação feita
pela prefeitura de Itaperuna ao Instituto Federal Fluminense Campus Itaperuna, em dezembro
de 2016 (Fig. 5). A área em questão ainda não está sendo utilizada de forma efetiva pelo
Campus e apresenta solo visivelmente degradado por pastagens e uso inadequado. A análise
das características do solo deste local permite otimizar o planejamento da distribuição dessas
15
áreas para as diversas atividades do Instituto. A área específica onde foram realizadas as
amostragens se encontra destacada em verde na Figura 5.
Figura 5 – Demarcação do terreno do IFF Campus Itaperuna.
2.4 Análise de solo.
O conhecimento das características químicas e físicas dos solos é de grande
importância para subsidiar o manejo de uso e ocupação das terras, com vistas à produção
sustentável de alimentos e à recuperação de áreas degradadas, além de fornecer informações
para fins não agrícolas, como o planejamento de rodovias, ferrovias, aterros sanitários e
construções de edificações (SAHIN, 2011).
A análise do solo, a correta interpretação dos atributos físicos e químicos, e das
principais alterações geradas na qualidade do solo, são fundamentais para uma gestão segura
dos recursos naturais (STEFANOSKI, 2013). O diagnóstico das condições físicas e químicas
do solo, assim como os teores nutricionais, a acidez e o tamanho das partículas, permite
avaliar se há necessidade de calagem, a dosagem e tipo de calcário que deve ser utilizado,
além dos nutrientes que devem ser fornecidos pela adubação (MORAES, 2020).
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Entre os principais benefícios da análise de solo é possível destacar: i) a indicação da
capacidade de fornecimento de nutrientes pelo solo, servindo como base para as
recomendações de uso de fertilizantes e calcário; ii) o aumento da produtividade através da
identificação de nutrientes, ou fatores químicos e físicos do solo, que estejam reduzindo o
crescimento das plantas; iii) a identificação e compreensão da variabilidade natural do
território analisado, permitindo o manejo diferenciado de cada área em função de suas
particularidades, e otimizando ainda mais as operações; iv) permite o monitoramento da
fertilidade do solo e suas tendências a longo prazo, a fim de que os programas de manejo de
nutrientes possam ser ajustados para atender a demanda do produtor; v) e são em sua maioria
análises rápidas e de baixo custo (MORAES, 2020).
A análise física deve ser realizada apenas uma vez na propriedade, visando
caracterizar a textura do solo, já que a análise granulométrica quantifica os teores de argila,
silte e areia no solo (CHINELATO, 2019).
É recomendada a realização da análise química do solo anualmente, se o solo em
questão for utilizado através de culturas anuais, no entanto, é recomendado realizar a análise
química com maior frequência em solos arenosos ou que recebem maiores aplicações de
fertilizantes e corretivos. Em uma análise química é determinada a fertilidade do solo, em
outras palavras, a acidez do solo e a disponibilidade de nutrientes para absorção pelas plantas
(CHINELATO, 2019).
Interpretar de forma correta a análise de solo é de grande importância para o bom
desenvolvimento da atividade agrícola (CHINELATO, 2019).
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo Geral:
Avaliar a qualidade físico-química do solo de áreas degradadas do terreno do Instituto
Federal Fluminense Campus Itaperuna propondo possíveis alternativas para recuperação
baseado nos princípios de sustentabilidade.
3.2 Objetivos Específicos:
● Realizar a amostragem do solo;
● Analisar as características físicas do solo, umidade e densidade;
● Fazer a análise granulométrica determinando os teores de areia, silte e argila;
● Examinar as características químicas do solo, pH e carbono orgânico total;
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● Propor possíveis alternativas para recuperação do solo, ou otimização de sua
utilização.
4. METODOLOGIA
A metodologia empregada nas análises físico-químicas do presente trabalho é descrita
pelo Manual de Métodos de Análise de Solo da Empresa Brasileira de Pesquisas
Agropecuária, 1997 (EMBRAPA).
4.1 Amostragem
Para escolha dos locais de amostragem foi levada em consideração a doação feita pela
prefeitura municipal de Itaperuna ao IFF campus Itaperuna que teve sua área total triplicada
em dezembro de 2016. Assim justifica-se a escolha do próprio terreno do campus para análise
de solo, buscando otimizar o planejamento da distribuição dessas áreas para diversas
atividades do Instituto, desde a construção civil até uma área de reflorestamento.
Foram realizadas três amostragens compostas de solo no terreno, utilizando um trado
tipo rosca com 10 cm de profundidade. Levando em consideração a heterogeneidade do
terreno, este foi dividido em R1 com dois pontos de coleta, R2 com cinco pontos de coleta e
R3 com três pontos de coleta, a Figura 6 mostra as regiões de coleta das amostras. Vale
ressaltar que a região R1 se caracteriza como uma região próxima a passagem de pedestres e
animais, com um solo muito compactado e sem cobertura vegetal, R2 é uma região mais plana
sem pisoteamento por animais e com cobertura vegetal e R3 é uma encosta com cobertura
vegetal.
18
Figura 6 - Foto das regiões de amostragem
.
4.2 Preparo da amostra
Depois da coleta, as amostras foram colocadas em bandejas onde os torrões existentes
foram destorrados manualmente, e em seguida foram deixadas em local ventilado e seco até
completa dessecação do ar. A Figura 7 corresponde às diferentes cores e aspectos que as
amostras apresentaram ao final desse processo.
19
Figura 7 - Aspecto das amostras R1, R2 e R3 após a destorra manual..
4.3. Análises físicas.
4.3.1. Teor de terra fina, cascalho e calhaus.
Foram pesadas aproximadamente 20 gramas de cada amostra inicial e as amostras
foram peneiradas por uma peneira de 150 µm, sendo retido nesta peneira o material chamado
de calhaus. Em seguida, as amostras foram peneiradas por uma peneira de 53 µm, sendo
retido na segunda peneira o material chamado de cascalho. Após a peneiração, o material
capaz de atravessar as duas peneiras foi chamado de terra fina.
Uma solução de NaOH 1,0 mol L-1 foi preparada. Em seguida, os calhaus e cascalhos
correspondentes a cada amostra foram colocados em béqueres, então foi adicionado a cada
béquer água até cobrir a amostra e 10 mL da solução de NaOH preparada. O material foi
agitado e deixado em repouso por uma noite, depois os calhaus e cascalhos de cada amostra
foram lavados sob peneira com malha de 53 µm, utilizandoágua destilada. Por último foram
secos em estufa, resfriados e as massas determinadas.
Com a massa da amostra original, do cascalho e do calhaus, calculou-se para cada
amostra o teor de cascalho, calhaus e terra fina utilizando as seguintes equações:
20
(1)𝑇 𝑐𝑎𝑠𝑐 = 𝑏𝑎( ) × 1000
(2)𝑇𝑐𝑎𝑙ℎ = 𝑐𝑎( ) × 1000
(3)𝑇𝑡𝑓 = 1000 − 𝑇𝑐𝑎𝑙ℎ + 𝑇𝑐𝑎𝑠𝑐( )[ ]
Considerando-se:
T casc = Teor de cascalhos (g kg-1)
T calh = Teor de calhaus (g kg-1)
T tf = Teor de terra fina (g kg-1)
a = massa total da amostra (g)
b = massa do cascalho (g)
c = massa dos calhaus (g)
4.3.2. Umidade residual
Colocou-se aproximadamente 20 g de cada amostra inicial em béqueres de peso
conhecido, em seguida, as amostras foram deixadas na estufa a 105 °C por uma noite, depois
colocadas em um dessecador para esfriar e então pesadas. Com isso, efetuaram-se os
seguintes cálculos:
(4)𝑈𝑟 = 100 × 𝑎−𝑏( )𝑏
Considerando-se:
Ur = umidade residual (kg kg-1)
a = massa da amostra seca ao ar (kg)
b = massa da amostra seca a 105 °C (kg)
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4.3.3. Densidade do solo
Uma quantidade significativa de cada uma das amostras iniciais foi colocada em
béqueres e deixada na estufa por aproximadamente 24 h a 105 °C. Posteriormente, as
amostras foram retiradas da estufa e colocadas para esfriar em um dessecador.
Em proveta de 100 mL de massa conhecida, foi adicionada a amostra de solo seco até
aproximadamente a marca de 35 mL da proveta, transferido o solo do béquer para proveta de
uma só vez, e em seguida compactou-se o solo batendo a proveta 10 vezes. Repetiu-se esta
operação por mais duas vezes, até que o nível da amostra ficasse nivelado com o traço do
aferimento da proveta. Então pesou-se as provetas contendo solo, e efetuou-se o seguinte
cálculo:
(5)𝐷𝑠 = 𝑎𝑏
Considerando-se:
Ds = densidade do solo (kg dm-3)
a = massa da amostra seca a 105 °C (kg)
b = volume de solo na proveta (dm3)
4.3.4. Densidade de Partículas
Foram pesados aproximadamente 20 g de cada amostra inicial, e colocados em
béqueres de massa conhecida, depois as amostras foram deixadas na estufa por 24 h a 105 °C
e transferidas para um dessecador para esfriar. Cada uma das amostras foi pesada e transferida
para um balão volumétrico de 25 mL, ao qual adicionou-se álcool etílico agitando bem o
balão, para eliminar as bolhas de ar que se formaram até a ausência de bolhas, e completou-se
o volume do balão. Foi anotado o volume de álcool gasto e em seguida foi executado para
cada uma das amostras o seguinte cálculo:
𝐷𝑝 = 𝑎25−𝑏( )
(6)
22
Considerando-se:
Dp = Densidade de partículas (kg dm-3)
a = massa da amostra seca a 105 oC (kg)
b = volume de álcool gasto (m-3)
A Figura 8 corresponde aos balões volumétricos das três amostras, contendo cada um
a sua respectiva amostra e o álcool etílico gasto para completar o volume do balão até o
menisco.
Figura 8 - Balões volumétricos contendo as amostras.
4.3.5. Análise granulométrica (Dispersão total)
Pesou-se aproximadamente 20 g de cada uma das amostras iniciais, e transferiu-se
para um béquer de 250 mL, em seguida foram adicionados 100 mL de água e 10 mL de
solução de hidróxido de sódio (0,1 mol/L). A suspensão foi agitada com o auxílio de um
bastão de vidro e deixada em repouso durante uma noite coberta por uma placa de Petri.
Depois, as amostras em solução foram colocadas no agitador magnético por 15 minutos,
como mostra a Figura 9, para homogeneização da suspensão solo/solução.
23
Figura 9 - Amostra no agitador magnético
Foi montada uma estrutura contendo uma peneira de 150 µm, colocada sobre um funil
tendo abaixo uma proveta de 1000 mL e as amostras foram passadas por essa estrutura. O
material retido na peneira foi lavado com água destilada a certa altura, depois foi completado
com água destilada o volume da proveta até o aferimento. Com um dispositivo circular, de
diâmetro pouco menor do que a proveta, e contendo vários orifícios, a suspensão dentro da
proveta foi agitada 3 vezes. O esquema desse procedimento pode ser observado na Figura 10.
Foi preparado também um branco, apenas com o dispersante (NaOH 1mol/L).
24
Figura 10 - Esquema do aparato experimental para determinação do tempo de sedimentação e análise
granulométrica.
Logo após a agitação, foram medidas as temperaturas das amostras e do branco com
um termômetro, e marcado o tempo de sedimentação da fração argila para 5 cm de
profundidade (medido pela altura de sedimentação na proveta), de acordo com a tabela do
manual de métodos da EMBRAPA (Figura 11).
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Figura 11 - Tempo calculado de sedimentação da argila, em suspensão aquosa, a diversas temperaturas.
Fonte: EMBRAPA, Manual de Métodos de Análise de solo 2ª Ed. (2011).
Após o tempo verificado, foi introduzida uma pipeta de 50 mL até a profundidade de
850 mL de forma a coletar a suspensão e transferi-la para um béquer de peso conhecido. Os
béqueres contendo as suspensões foram levados à estufa a 90 °C até a secagem completa do
líquido, sendo posteriormente resfriados em dessecador e pesados. Dessa forma, obteve-se a
fração mais fina do solo (argila).
A fração mais grossa do solo (areia) que ficou retida na peneira acima da proveta
(Figura 10) foi transferida para um béquer de massa conhecida, que foi seco em estufa,
resfriado e pesado. Essa fração foi novamente passada pela peneira de 150 µm a fim de
proceder as separações entre a areia grossa e a areia fina. Depois transferiu-se a areia fina para
um béquer de peso conhecido e realizou-se a pesagem da fração areia fina de cada uma das
amostras.
26
Para finalizar, foram efetuados para cada amostra, de acordo com as informações
obtidas em cada uma das etapas deste procedimento, os seguintes cálculos:
𝑇𝑎𝑟𝑔 = 𝑚𝑎𝑟𝑔 + 𝑚𝑑( ) − 𝑚𝑑[ ] × 1000
(7)
𝑇𝑎𝑓 = 𝑚𝑎𝑓( ) × 50
(8)
𝑇𝑎𝑔 = 𝑚𝑎𝑡 − 𝑚𝑎𝑓( ) × 50
(9)
𝑇𝑠 = 1000 − 𝑇𝑎𝑟𝑔 + 𝑇𝑎𝑓 + 𝑇𝑎𝑔( )
(10)
Considerando-se:
Targ = teor de argila (g kg-1)
marg = massa de argila (g)
md = massa de dispersante (g)
Taf = Teor de areia fina (g kg-1)
maf = massa de areia fina (g)
Tag = Teor de areia grossa (g kg-1)
mat = massa de areia total (g)
Ts= teor de silte (g kg-1)
4.3.6. Relação silte/argila
Considerando os dados obtidos pela análise anterior calculou-se a relação silte/argila
a partir do seguinte cálculo:
27
𝑅𝑆/𝐴 = 𝑇𝑠𝑇𝑎𝑟𝑔
(11)
RS/A = relação silte/argila
Ts = Teor de silte
Targ = Teor de argila
4.4. Análises Químicas
4.4.1. pH
Preparou-se uma solução de KCl 1 mol L-1, dissolvendo-se 74,5 g de KCl em água
destilada e adicionando-se essa solução a um balão volumétrico de 1 L, de forma a completar
o volume do balão com água destilada até a aferição do menisco e efetuar a homogeneização
da solução.
Para cada uma das amostras, adicionou-se 10 g da amostra de solo e 25 mL da solução
de KCl 1 mol L-1 em um béquer de 100 mL, depois agitou-se com um bastão de vidro e
deixou-se em repouso durante uma hora.
Calibrou-se o potenciômetro com as soluções padrão de pH 4,00 e pH 7,00. Ao final
do tempo determinado a amostra foi agitada com um bastão de vidro e mergulhou-se os
eletrodos na suspensão homogeneizada a fim de proceder a leitura do pH.
4.4.2. Carbono Orgânico
Preparou-se uma solução de K2Cr2O7 0,0667 mol L-1 em meio ácido. Para isso,
dissolveu-se 39,22 g de K2Cr2O7 p.a. em 500 mL de água destilada e transferiu-se para um
balão volumétrico de 2 L. Em seguida, preparou-se uma mistura de 1.000 mL de ácido
sulfúrico concentrado e 500 mL de água destilada, deixou-se esfriar e adicionou-se ao balão
volumétrico. A solução foi agitada para dissolver todo o sal e, após o seu resfriamento, foi
completado o volume do balão com água destilada até o volume do menisco.
Preparou-se uma solução de sulfato ferroso amoniacal 0,1 mol L-1, dissolvendo-se 40 g
de Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O cristalizado, em 500 mL de água contendo 10 mL ácido sulfúrico
concentrado. A solução foi transferida para um balão volumétrico de 1,0 L, onde foi agitada e
teve seu volume aferido com água destilada.28
Também foi preparada a solução de difenilamina (solução indicador), através da
pesagem de 1,00 g de difenilamina e da sua dissolução em 100 mL de ácido sulfúrico
concentrado.
Pesou-se 20,0 g de cada uma das amostras de solo, triturou-se com o auxílio de um
almofariz e um pistilo e peneirou-se em uma peneira de 150 µm. A partir desse ponto todas as
análises realizadas foram feitas em triplicata.
Pesou-se 0,5 g do solo triturado e peneirado e colocou-se em um erlenmeyer de 250
mL, onde foram adicionados 30 mL da solução de dicromato de potássio 0,0667 mol.L-1. O
erlenmeyer contendo amostra e solução foi aquecido até a fervura branda, com um pequeno
béquer contendo água morna sobre a boca do erlenmeyer, sendo utilizado como condensador
(Figura 12). Deixou-se esse sistema em fervura branda durante 5 minutos.
Figura 12 - Erlenmeyer contendo as amostras durante o aquecimento.
Depois de resfriada a solução foi diluída para 100 mL, então foram pipetados 50 mL
de solução e transferidos a um outro erlenmeyer para análise. A este segundo erlenmeyer
foram adicionados 80 mL de água destilada, 2 mL de ácido ortofosfórico (H3PO4)
concentrado (85%) P.A. e 3 gotas do indicador difenilamina. Então, titulou-se a mistura
formada no erlenmeyer com a solução de sulfato ferroso amoniacal 0,1 mol L-1 até que a cor
29
azul desaparecesse, dando lugar a cor verde, e anotou-se o volume de sulfato ferroso
amoniacal gasto.
Foi preparado paralelamente um branco contendo todas as substâncias e sendo
submetido a todos os processos descritos acima, no entanto sem a adição de amostra de solo.
A partir dos resultados obtidos foram calculados a quantidade de C (g/kg) e a porcentagem de
matéria orgânica (g/kg) na amostra, por meio das equações abaixo, onde f é o fator de
correção e C é o teor de carbono orgânico.
𝑓 = 40𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 𝑓𝑒𝑟𝑟𝑜𝑠𝑜 𝑔𝑎𝑠𝑡𝑜 𝑛𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑣𝑎 𝑒𝑚 𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜( )
(12)
𝐶 (𝑔/𝑘𝑔) = 40 − 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑔𝑎𝑠𝑡𝑜( ) × 𝑓 × 0, 6
(13)
𝑀𝑎𝑡é𝑟𝑖𝑎 𝑂𝑟𝑔â𝑛𝑖𝑐𝑎 (𝑔/𝑘𝑔) = 𝐶 (𝑔/𝑘𝑔) × 1, 724
(14)
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1. Análises físicas
O calhaus possui fragmentos de rocha dura, ele apresenta uma estrutura mais grossa, é
a fração que não passou por nenhuma das peneiras. O cascalho apresenta uma estrutura um
pouco mais fina, sem pedras, é a fração que passou pela peneira de 150 μm mas não pela
peneira de 53 μm. A terra fina é a parte que apresenta a estrutura mais fina e corresponde à
fração que passou pelas duas peneiras. Na Figura 13 podemos observar o aspecto das frações
calhaus e cascalho.
Figura 13 - a) Calhaus; b) Cascalho.
30
Como é apresentado na Tabela 1, o calhaus apresentou maior massa que o cascalho,
evidentemente por apresentar uma parte mais grossa do solo, enquanto o cascalho não
apresenta fatores como pedras, apresentando uma estrutura mais fina e homogênea, logo mais
leve. Foi possível visualizar que a Amostra R2 apresentou a maior massa de Calhaus, e a
Amostra R3 apresentou a menor, sendo que os valores apresentados na Amostra R1 e R3 são
mais próximos, enquanto o valor observado em R2 é significativamente maior. A Amostra R1
apresentou a maior massa de cascalho, pouco maior que o valor de R2, enquanto o valor da
Amostra R3 foi expressivamente menor.
Tabela 1 - Massa inicial, massa de cascalho e massa de calhaus das amostras R1, R2 e R3.
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Massa Inicial 20,008 g 20,007 g 20,000 g
Cascalho 2,943 g 2,216 g 0,870g
Calhaus 6,737 g 10,055 g 5,586 g
Com os resultados da Tabela 1 foi possível calcular o teor de cada divisão do solo, ou
seja, o teor do calhaus, do cascalho e também da terra fina, como foi apresentado na Tabela 2.
Tabela 2 - Teor de terra fina, teor de cascalho e teor de calhaus em g/Kg das amostras R1, R2 e R3
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Teor de terra fina 516 g/kg (51,6%) 387 g/kg (38,7%) 677 g/kg (67,7%)
Teor de cascalho 147 g/kg (14,7%) 111 g/kg (11,1%) 44 g/kg (4,4%)
31
Teor de calhaus 337 g/kg (33,7%) 502 g/kg (50,2%) 279 g/kg (27,9%)
É possível perceber a partir dos resultados obtidos, que a amostra R1 apresenta um
solo que possui aproximadamente 50% de sua massa formada pela fração do solo
correspondente a terra fina. O restante de sua constituição se dá por aproximadamente 35% da
fração do solo chamada calhaus, e aproximadamente 15% da fração do solo chamada
cascalho. Quando comparada às outras duas amostras, a amostra R1 apresentou um teor
médio de calhaus e terra fina. O seu teor de cascalho foi o maior, com 147 g/kg.
A amostra de solo correspondente a amostra R2, apresenta a porção de solo chamada
calhaus constituindo cerca de 50% de sua massa total. Aproximadamente 40% são
constituídos pela fração de solo chamada terra fina, e os outros cerca de 10% são constituídos
pela fração de cascalho. Essa amostra apresentou o maior teor de calhaus entre as amostras
analisadas. O seu teor de cascalho não é o maior, mas apresenta um alto teor se comparado a
Amostra R3, e sua terra fina apresentou o valor mais baixo, com 387 g/kg.
A porção de solo correspondente a amostra R3, apresenta apenas aproximadamente
5% de cascalho, sendo constituída em sua maioria por aproximadamente 65% de terra fina e
aproximadamente 30% de calhaus. Quando comparada às demais, a amostra R3 apresentou o
menor teor de calhaus e cascalho, porém, sua terra fina apresentou um alto teor, o maior entre
as três amostras.
As 3 amostras apresentam resultados semelhantes em relação a fração de solo
denominada cascalho, pois estes constituem a menor parte em todas as amostras. No entanto a
amostra R2 apresenta certa divergência em relação às demais no que desrespeito a frações de
calhaus e terra fina, pois esta apresenta maior concentração de calhaus que de terra fina,
enquanto nas amostras R1 e R3 as concentrações de terra fina são as maiores. Esta diferença
muito provavelmente se deve a característica de cada região de coleta das amostras, a região
da coleta das amostras R2 foi a com maior cobertura vegetal e com menos passagem de
animais.
A umidade do solo ou teor em água é definida como relação entre massa de água
contida em uma amostra de solo pela massa de solo seco (ARAUJO; RODRIGUES, 2016).
Para que a umidade residual fosse encontrada nas amostras analisadas, precisou que a amostra
passasse pela estufa, esfriasse e que seu peso real fosse encontrado, como é apresentado na
Tabela 3.
32
Tabela 3 - Massas das amostras secas ao ar, massas das amostras secas a 105 °C e umidade residual das amostras
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Massa da amostra
seca ao ar
20,000 g 20,000 g 20,000 g
Massa da amostra
seca a 105 °C
19,611 g 19,701 g 19,697 g
Umidade residual 1,984% 1,517% 1,538%
A umidade residual variou de 1,517% a 1,984% nas amostras analisadas. A amostra
que apresentou a maior umidade residual foi a Amostra R1, enquanto a que apresentou a
menor umidade residual foi a Amostra R2.
Outra característica analisada foi a densidade aparente do solo (Tabela 4), visando
medir a densidade média de um volume conhecido de solo, vale destacar que a densidade está
relacionada com a porosidade total e com a composição orgânica e mineralógica média do
solo (EMBRAPA, 2017).
A densidade do solo é um importante atributo físico dos solos, por
fornecer indicações a respeito do estado de sua conservação, sobretudo em
sua influência em propriedades como infiltração e retenção de água no solo,
desenvolvimento de raízes, trocas gasosas e suscetibilidade desse solo aos
processos erosivos, e também sendo largamente utilizada na avaliação da
compactação e/ou adensamento dos solos. (CAMPANHARO et. al, p. 7710,
2009)
Tabela 4 - Massas das amostras secas a 105 °C, volumes de solo nas provetas (dm3) e a densidade aparente das
amostras analisadas
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Massa da amostra
seca a 105°C
0,146022 kg 0,147668 kg 0,130708 kg
Volume de solo na 0,1 dm3 0,1 dm3 0,1 dm3
33
proveta
Densidade do solo 1,46 kg/dm3 1,48 kg/dm31,31 kg/dm3
As amostras R1 e R2 apresentaram grande semelhança em relação ao seu valor de
densidade do solo, sendo a amostra R2 a que apresentou o maior valor de densidade. Já a
amostra R3 apresenta certa divergência no que desrespeito ao valor de sua densidade em
comparação às demais amostras, sendo o menor valor de densidade encontrado, tais
resultados demonstram que a amostra R3 caracteriza um solo menos denso, ou seja, mais
poroso. É válido ressaltar que os resultados da densidade aparente correspondem a
aproximadamente 1% do peso da amostra.
De acordo com Kiehl (1979, apud NUNES, 2015, p. 4), valores de densidade aparente
do solo entre 1,70 e 1,80 g/cm3 podem constituir impedimento mecânico para o crescimento
de raízes e consequentemente do desenvolvimento das plantas, e solos de diversas texturas
com densidade aparente de 1,90 g/cm3, ou argilosos com densidade aparente entre 1,60 e 1,70
g/cm3 podem não apresentar raízes. Os valores de densidade aparente das amostras analisadas
variaram entre 1,31 e 1,48 kg/dm3, logo, não são elevados e, consequentemente, não
dificultam o crescimento das raízes.
Vale lembrar que essa informação é muito importante na seleção de espécies para
recuperação de áreas degradadas.
Outro tipo de densidade analisada foi a densidade de partículas. “Essa densidade está
relacionada ao volume efetivamente ocupado por matéria sólida, desconsiderando a
porosidade” (EMBRAPA, 2017). Refere-se ao volume de sólidos de uma amostra de terra,
sem considerar a porosidade.
Observa-se na Tabela 5 dados como o peso da amostra, o volume de álcool gasto para
que houvesse o aferimento do balão volumétrico de 25 mL e a densidade de partículas,
encontrada por meio de cálculos matemáticos.
Tabela 5 - Massas das amostras secas a 105 °C, volumes de álcool gastos e densidades de partículas das
respectivas amostras
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Massa da amostra 0,0195681 kg 0,0198271 kg 0,0196184 kg
34
seca a 105 °C
Volume de álcool
gasto
0,0171 dm3 0,0174 dm3 0,0172 dm3
Densidade de
partículas
2,48 kg/dm3 2,61 kg/dm3 2,52 kg/dm3
A densidade das partículas é a relação entre a massa de uma amostra de solo e o
volume que ocupam as partículas do solo, desconsiderando o volume dos poros. Também
denominada de densidade real, reflete as características do solo em relação ao seu peso e
volume real (HILLEL, 1998 apud. BAMBERG, 2015). A densidade de partículas é uma
característica que varia com a composição das partículas, não sendo afetada por variações no
seu tamanho. Em um solo que têm quantidades elevadas de minerais mais pesados, como
magnetita, por exemplo, a densidade de partículas também se elevará.
Os resultados da densidade de partículas variam entre 2,3 a 2,9 g/cm3, em média 2,65
g/cm3 (HEINRICHS, 2010). Os resultados obtidos experimentalmente para as amostras
tiveram seus valores entre 2,48 e 2,61 kg/dm3, logo, estão dentro da margem esperada de
acordo com a literatura.
Também foi feita uma análise granulométrica dos solos e por ela pode-se encontrar as
porcentagens de areia, silte e argila. A granulometria do solo é a distribuição de suas
partículas constituintes, de natureza inorgânica ou mineral, em classes de tamanho.
Raramente, encontra-se um solo que seja constituído de uma só fração granulométrica. O caso
mais comum é ocorrer combinações das frações areia, silte e argila. Encontrou-se também, o
teor de argila, de areia fina, areia grossa e com o resultado das três, foi possível calcular o teor
de silte. Os resultados dessa análise podem ser acompanhados de sua classe de textura.
Todas as amostras apresentaram temperatura entre 38 °C a 40 °C, tendo como tempo
de sedimentação da fração argila para 5 cm de profundidade, aproximadamente 2h e 52 min.
cada uma.
Tabela 6 - Massas e teores das frações de solo que compõem as amostras analisadas
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Massa de dispersante 0,0374 g 0,0374 g 0,0374 g
35
Massa de argila 0,1289 g 0,2190 g 0,4735 g
Massa de areia fina 0,403 g 0,399 g 0,140 g
Massa de areia total 4,3638 g 9,1481 g 4,4605 g
Teor de argila 92 g/kg (9,2%) 182 g/kg (18,2%) 436 g/kg (43,6%)
Teor de areia grossa 198 g/kg (19,8%) 437 g/kg (43,7%) 216 g/kg (21,6%)
Teor de areia fina 20 g/kg (2,0%) 20 g/kg (2,0%) 7 g/kg (0,7%)
Teor de silte 690 g/kg (69,0%) 361 g/kg (36,1%) 341 g/kg (34,1%)
As amostras apresentaram divergências significativas entre si em relação ao valor de
teor de argila, sendo a amostra R3 a que apresentou o maior teor de argila, aproximadamente
44%, e a amostra R1 a que apresentou o menor teor de argila, aproximadamente 9%.
As amostras R1 e R2 apresentaram um valor de teor de areia fina de 2%, enquanto a
amostra R3 apresentou uma considerável divergência em relação às demais, tendo menos de
1% de sua composição em areia fina. Todavia, considerando os teores de areia grossa, é
possível perceber uma nítida semelhança entre as amostras R1 e R3, que apresentam cerca de
20% de sua composição em areia grossa, e um distanciamento em relação a amostra R2 em
que observou-se um valor de aproximadamente 44%.
Em relação ao teor de silte, observou-se uma grande semelhança entre as amostras R3
e R2, ambas têm esse teor em torno de 35%, e uma atenuante diferença em relação ao valor
desse teor na amostra R1, que é de aproximadamente 70%.
Em síntese a amostra R1 possui um solo com maior concentração de silte e menor
concentração de argila, a amostra R3 possui um solo com maior concentração de argila e
menor concentração de areia fina, e a amostra R2 possui um solo com maior concentração de
areia grossa e concentração intermediária de argila.
As classes texturais dos solos são obtidas através dos triângulos texturais (Figura 15).
Sabendo-se os valores das frações areia, silte e argila de uma amostra de solo, e entrando com
esses valores no triângulo textural, pode-se determinar a classe de textura do solo. Para
classificação textural neste trabalho utilizamos o Triângulo Textural Quoos que agrupam os
solos em 13 classes (Figura 14).
36
Figura 14 - Triângulo textural QUOOS.
FONTE: http://www.quoos.com.br/
A amostra R1 apresentou a textura franco arenosa, a amostra R3 a textura argilosa
(argila no triângulo), e a amostra R2 textura franca. Podemos observar que apesar das áreas
analisadas serem próximas, a diferença entre as características da áreas, uma próximo a
passagem de animais, outra em uma elevação com cobertura vegetal e a última uma encosta,
foram refletidas na classificação textural, resultando em solos com texturas diferentes. A
textura do solo condiciona todos os fatores de crescimento das plantas em menor ou maior
grau, como na retenção, movimento e disponibilidade de água, arejamento, disponibilidade de
nutrientes e resistência à penetração de raízes. Como foi obtido o valor do teor de silte e de
argila, foi possível obter a relação silte/argila (Tabela 7).
Tabela 7 - Relação silte/argila das amostras R1, R2 e R3
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Relação silte/argila 7,50 1,98 0,78
37
A relação que apresentou maior valor foi a da Amostra R1, enquanto a que apresentou
menor valor foi a Amostra R3, e as amostras não apresentaram semelhanças entre si no que se
refere a relação silte/argila, sendo observados valores muito distantes uns dos outros.
A relação silte/argila pode ser usada para avaliar o estádio de intemperismo nos solos.
Indica alto grau de intemperismo quando apresenta valor inferior a 0,7, nos solos de textura
média, ou valor inferior a 0,6 nos solos de textura argilosa ou muito argilosa (ALMEIDA et
al., 2018). Nenhuma das amostras analisadas apresentou valor abaixo de 0,7, indicando que o
intemperismo da região analisada não se encontra em um estágio tão avançado. No entanto, a
amostra R3 revelou um valor muito baixo e próximo ao parâmetro de 0,6 (já que a amostra R3
apresenta textura argilosa), o que indica que o intemperismo na região de coleta R3 (encosta)
é mais intenso.
5.2. Análises Químicas
O pH é definidocomo a concentração, ou atividade, dos íons de hidrogênio, ou de
hidroxila (pOH) em um determinado material. É possível atribuir a partir do valor da medida
de pH caráteres ácido (valores de pH 0,00 a 7,00), alcalino (valores de pH 7,00 a 14,00) e
ainda caráter neutro (pH igual a 7,00) (MUNIZ, 2006). Para que fosse possível medir o pH
das amostras de solo (Tabela 8) foi preciso formar uma mistura com água, solo e KCl. O pH
das amostras de solo analisadas variou de 4,29 – 5,49, entre temperaturas de 23,5 – 24,1ºC.
Sabe-se que a maior parte das terras agricultáveis brasileiras apresentam valores de pH na
faixa de 4,5- 5,5, isto é, com acidez elevada (ANDRADE, 2010 apud EMBRAPA, 1981). A
partir dessa informação podemos concluir que as amostras R1 e R2 apresentaram pH dentro
da faixa média, enquanto a amostra R3 apresentou um valor abaixo da faixa média de pH dos
solos brasileiros, indicando que esta região apresenta solo um pouco mais ácido que o normal.
Tabela 8 - Valores de pH e as temperaturas em que foram analisados
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
38
pH 5,49 4,61 4,29
Temperatura 23,5°C 24,0°C 24,1°C
Vale ressaltar que o pH em uma solução varia de acordo com a temperatura, dessa
forma as pequenas variações de temperatura entre as amostras podem levar a mínimas
diferenças nos resultados do pH. O solo que apresentou um valor mais alto do pH foi o da
amostra R1, sendo este, o mais básico entre os analisados, ele foi analisado na temperatura
mais baixa das amostras, de 23,5ºC. O solo que apresentou um valor mais baixo de pH, sendo
este o mais ácido, foi o solo da amostra R3, que foi analisado na temperatura mais alta entre
as amostras, de 24,1ºC.
O grau de acidez ou de alcalinidade do solo é influenciado pelos tipos de materiais de
origem. (ANDRADE, 2010)
Para corrigir o pH do solo, é muito comum a adição de calcário (carbonato de cálcio,
CaCO3), em um processo denominado calagem. Todavia, apenas o valor de pH medido em
solução, que corresponde a acidez disponível, não é suficiente para uma recomendação
completa da calagem. Grande parte da acidez do solo corresponde a acidez trocável,
determinada a partir das quantidades de alumínio trocável e alumínio total no solo. Por isso,
para uma determinar se a calagem é ou não recomendada e a dosagem para as áreas
analisadas, seria necessário executar a determinação do alumínio e da capacidade de troca
iônica (CTC) das amostras coletadas.
A matéria orgânica do solo consiste em resíduos de plantas e animais em
decomposição. Seus níveis podem beneficiar o solo de diferentes maneiras: melhorando as
condições físicas, aumentando a retenção de água, diminuindo as perdas por erosão, e
fornecendo nutrição para as plantas. (EMBRAPA, 2021)
A matéria orgânica foi calculada em função do teor de carbono orgânico. A partir do
volume de sulfato ferroso amoniacal gasto para titular o branco calculou-se o fator de
correção “f” e a partir dos volumes de sulfato ferroso de cada titulação das amostras foram
calculadas as quantidades de carbono orgânico presente e a porcentagem de matéria orgânica
(Tabelas 9 e 10).
39
Tabela 9 - Volumes gastos de sulfato ferroso para calcular as quantidades de Carbono Total das amostras e do
branco.
Volume gasto de sulfato
ferroso
Média do volume gasto
12,2 mL
Amostra R1 11,5 mL 11,9 mL
12,0 mL
10,6 mL
Amostra R2 10,8 mL 10,8 mL
10,9 mL
11,3 mL
Amostra R3 11,6 mL 11,3 mL
10,9 mL
Branco 13,7 mL
Tabela 10 - Carbono Orgânico (g/kg), Matéria Orgânica (g/kg) e o fator “F” das amostras R1, R2 e R3.
Amostra R1 Amostra R2 Amostra R3
Carbono Orgânico 49,23 g/kg
(4,923%)
51,15 g/kg
(5,115%)
50,28 g/kg
(5,028%)
Matéria Orgânica 84,86 g/kg
(8,486%)
88,19 g/kg
(8,819%)
86,68 g/kg
(8,668%)
“F” 2,9197 2,9197 2,9197
O teor adequado de matéria orgânica para o solo varia com a textura. Para solos
médios o teor adequado deve variar entre 2,1 a 3,0 % e para solos argilosos de 3,1 a 4,5%
(EMBRAPA, 2004). Valores muito acima de 6,0% indicam acúmulo de matéria orgânica no
solo por condições localizadas, em geral por má drenagem ou acidez elevada.
As amostras de solo analisadas apresentaram teor de matéria orgânica entre 8,5 e
8,8% estando, portanto, acima do valor médio desejado. A amostra R1 é a que apresentou
menor quantidade de Carbono Orgânico, logo menor porcentagem de Matéria Orgânica, e a
40
amostra R2 apresentou a maior quantidade de carbono orgânico, logo, a maior porcentagem
de matéria orgânica.
A análise do carbono orgânico determina a qualidade do solo e a matéria orgânica do
solo, geralmente, tem 58% de carbono. A adoção de práticas conservacionistas, rotação de
culturas favorecem o aumento e a recuperação da matéria orgânica do solo (BRAGA, 2011).
De acordo com a Classificação dos teores de matéria orgânica do solo, no Estado de
Minas (1999) da Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais, uma
porcentagem de 8,5 – 8,8% é classificada como muito boa, como podemos ver na Figura 15.
Essa classificação muda de Estado para Estado.
Figura 15- Classificação dos teores de matéria orgânica no solo para o estado de Minas Gerais.
Fonte: Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais. 5a. Aproximação (1999)
6. CONCLUSÃO.
Por meio da realização da análise físico-química do solo do Instituto Federal
Fluminense no Campus Itaperuna, foi possível concluir que o solo, mesmo que coletado em
lugares próximos, pode apresentar características bem diferentes.
A amostra R1 se localizava em uma região próxima a passagem de pedestres e
animais, apresentando um solo visivelmente compactado e sem nenhuma cobertura vegetal.
Quanto ao seu aspecto esta amostra era caracterizada por uma coloração marrom clara
levemente amarelada e era rico em pedras/torrões pequenos.
Quanto às suas propriedades físicas, a amostra R1 possui cerca de 50 % de sua massa
formada pela fração do solo correspondente a terra fina, em torno de 35 % da fração calhaus e
aproximadamente 15 % da fração cascalho. A amostra em questão apresentou
aproximadamente 2 % de umidade residual. Em relação a densidade, esta amostra obteve os
valores de 1,46 kg/dm3 para a densidade aparente e 2,48 kg/dm3 para a densidade de
partículas. Segundo a análise granulométrica, esta amostra é composta por 69% de silte,
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19,8% de areia grossa, 9,2% de argila e 2% de areia fina, sendo classificada como franco
arenosa segundo sua classe textural. A respectiva amostra apresentou o valor de 7,50 para sua
relação silte/argila. Quanto às suas características químicas, a amostra R1 apresentou um pH
de 5,49 e 84,86 g/kg de matéria orgânica.
A amostra R2 se localizava em uma região um pouco mais elevada e plana, sem
pisoteamento animal e com a melhor cobertura vegetal entre as três amostras analisadas.
Entretanto, vale destacar que a cobertura vegetal presente nesta região ainda não é a ideal,
visto que é insuficiente para proteger e fornecer os nutrientes que o solo precisa. Quanto ao
seu aspecto esta amostra era caracterizada por uma coloração marrom escura e possuía poucas
pedras ou torrões.
Quanto às suas propriedades físicas, a amostra R2 possui cerca de 50 % de sua massa
formada pela fração do solo correspondente ao calhaus, em torno de 40 % da fração terra fina
e aproximadamente 10 % da fração cascalho. A amostra em questão apresentou
aproximadamente 1,5 % de umidade residual. Em relação a densidade, esta amostra obteve os
valores de 1,48 kg/dm3 para a densidade aparente e 2,61 kg/dm3 para a densidade de
partículas. Segundo a análise granulométrica, esta amostra é composta por 43,7% de areia
grossa, 36,1% de silte, 18,2% de argila e 2% de areia fina, sendo classificada como franca
segundo sua classe textural. A respectiva amostra apresentou o valor de 1,98 para sua relação
silte/argila. Quanto às suas características químicas, a amostra R2 apresentou um pH de 4,61 e
88,19 g/kg de matéria orgânica.
A amostra R3 se localizava em uma região de encosta e apresentava pouca coberturavegetal, havendo alguns pontos em que o solo estava exposto sem nenhuma cobertura vegetal.
Quanto ao seu aspecto esta amostra era caracterizada por uma coloração avermelhada e
possuía muitas pedras/torrões pequenos.
Quanto às suas propriedades físicas, a amostra R3 possui cerca de 65 % de sua massa
formada pela fração do solo correspondente a terra fina, em torno de 30 % da fração calhaus e
aproximadamente 5 % da fração cascalho. A amostra em questão apresentou
aproximadamente 1,5 % de umidade residual. Em relação a densidade, esta amostra obteve os
valores de 1,31 kg/dm3 para a densidade aparente e 2,52 kg/dm3 para a densidade de
partículas. Segundo a análise granulométrica, esta amostra é composta por 43,6% de argila,
34,1% de silte, 21,6% de areia grossa e 0,7% de areia fina, sendo classificada como argilosa
segundo sua classe textural. A respectiva amostra apresentou o valor de 0,78 para sua relação
silte/argila. Quanto às suas características químicas, a amostra R3 apresentou um pH de 4,29 e
86,68 g/kg de matéria orgânica.
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A região R1 é a mais recomendada para a construção civil, visto que a região R2
compreende uma região de morro, embora não apresente um declive elevado, e a região R3
compreende uma região de encosta, logo, são locais onde a retirada da cobertura vegetal e a
construção favorecem a erosão e os deslizamentos. No entanto, todas as regiões analisadas
podem ser usadas para construção.
O reflorestamento dessas regiões traria grandes benefícios, como aumento dos
nutrientes e a manutenção da matéria orgânica presente no solo, além da diminuição da erosão
e da vazão das chuvas que escoam na superfície dessas regiões, visto que a capacidade de
infiltração da água no solo seria otimizada. Com relação ao uso dessa região para o cultivo de
alguma cultura, seria necessário considerar a acidez do solo e o clima da região na escolha da
espécie a ser cultivada. Para indicar possíveis tratamentos e culturas para recuperação destas
regiões são necessárias análises adicionais.
É recomendada a realização de calagem nas três regiões. Isso porque, apesar de R1 e
R2 apresentarem pH dentro da faixa média para os solos brasileiros, todos os valores de pH
encontrados demonstram que o solo é fortemente ácido. Entretanto, não é possível determinar
a dosagem em que essa calagem deve ser aplicada, pois para isso seriam necessárias outras
análises.
Para finalizar, destacamos a possibilidade e potencial do desenvolvimento de trabalhos
posteriores sobre este tema, visto que determinar a CTC do solo em questão e seus principais
macro e micronutrientes iriam ampliar e aprofundar o conhecimento das características dessa
região.
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