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RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO Jaboticabal - SP

10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

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Page 1: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Jaboticabal - SP

Page 2: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 3: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 4: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

45 % mineral

5 % MO

20 -30 % água

20 -30 % ar

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 5: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Escala

m

icro

scóp

ica

Fase sólida e a solução do solo

Argilominerais

Areia

Componentes orgânicos

Solução do soloporos

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 6: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Fase líquida

“Solução do solo”

Fase sólida Troca iônica

Dessorção

Dissolução

Mineralização

Troca iônica

Adsorção

Precipitação volatilização

difusão

Fase gasosa

Lençol freático

MicrorganismosPlantas

Processos de transferência de elementos químicos entre as fases do solo

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 7: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Caulinita Mica

Ácido fúlvico

1900 x17600 x

Grão de areia 190 x

Esmectita

23000 x

Óxidos de Fe 7500 x

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 8: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Minerais de argila

Matéria orgânica

Fase sólida Fase líquida

Ca

rga

s e

létr

ica

s d

a fa

se

lida

Cátions presos (adsorvidos)

Solução do solo

Íons em solução

SO4 2-

Cd2+

Co2+

Cd2+

Ni2+

Pb2+

Cl-

SO4-

equilíbrio

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 9: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Estabilidade do agregado

Volume de poros

Densidade

Infiltração de Água no solo

Resistência a penetração

Disponibilidade

de nutrientes

CO2

Cor

INTRODUÇÃO

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 10: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 11: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS: Infiltração de água de solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Fonte: Decifrando a Terra

Page 12: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS: Infiltração de água de solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 13: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Solos Estrutura Argila Ki Caulinita Gibbsita Goethita HematitaCondutividade

Hidráulicamm/h

1/ LE = Latossolo Vermelho-Escuro, LR = Latossolo Roxo , LV = Latossolo Vermelho-Amarelo, La = Latossolo Amarelo, LU = Latossolo Variação Una.

2/ p = pequeno, p = muito pequeno, Bs = blocos subangulares, Bs, a = blocos subangulares e angulares e G = granular.

Condutividade hidráulica (após 7 h) de Latossolos brasileiros relacionados com estrutura, teor de argila e mineralogia (Ferreira, 1988)

ATRIBUTOS FÍSICOS: Infiltração de água de solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 14: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Souza et al. (2009)

ATRIBUTOS FÍSICOS: Infiltração de água de solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 15: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Solos gibbsiticos

(Oxido de alumínio)

Solos cauliniticos

(Mineral de argila filossilicatado)

Arranjo dos cristais

em forma de placas

Arranjo dos cristais

em forma de granulos

ATRIBUTOS FÍSICOS: Infiltração de água de solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 16: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 17: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS:Estabilidade do agregado

↑ [Ox. Fe / Al ] ↑ Estabilidade do agregado

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Page 18: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS:Estabilidade do agregado

Estabilidade do agregado

Resistência a penetração

Volume de poros

Densidade

Infiltração de

água no solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 19: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

ATRIBUTOS FÍSICOS:Estabilidade do agregado

Camargo et al. (2008)

Page 20: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 21: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS: Emissão de CO2

Correlação das emissões de CO2 em 19, 25 e 27 de novembro de 1998 com total de carbono (a, b, c), CTC (d, e, f) e Fed (g, h, i). As linhas indicam a melhor regressão linear (P <0,05)

La Scala et al. (2000a)

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 22: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS FÍSICOS: Emissão de CO2

Coeficientes de correlação das emissões de CO2 com os atributos mineralógicos do solo

F04:Emissão de CO2 no dia 4 de maio de 1999.F28:Emissão de CO2 no dia 28 de abril de 1999.** p<0,05; * p<0,10.

La Scala et al. (2000b)

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Page 23: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 24: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

+ -

Dinâmica do solo

Cargas

- -

- - - + +

+ +

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Page 25: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ORIGEM DAS CARGAS DO SOLO

Si4+Al3+

Substituição isomórfica gera cargas permanentes

-

-

- -

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 26: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ORIGEM DAS CARGAS DO SOLO

OH

OH

↑ [ OH - ]meio básico

↑ [ H + ]meio ácido

CTC

CTA

Grupos Funcionais Superficiais : cargas pH dependentes

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Page 27: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Qual dissolve primeiro?

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Page 28: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

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Área de 1 campo de futebol~1 ha (10.000 m2)

64 15650 200

150 6796 10444 227

123 8161 16448 20853 189

Média

Quantidade em gramas correspondente a uma

área de 1 ha

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

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Page 30: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Ligação dos cátions ao colóide e participação na

CTC efetiva (CTCe) e na CTC a pH 7,0 (CTC7)

- Ca+2 - Mg+2 - K+ - Na+

- H+ - H+

- Ho O - Ho - Ho - Ho

- Ho

O O O O O

CTC7

- Ho

- Al 3+

Cargas permanentes e

variáveis

Carga permanente

Cargas variáveis

Bases Trocáveis

Al trocável

H trocável

H não trocável

CTCe

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 31: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

CTC dos principais componentes do solo

Componente CTC meq/100g

Gibsita 1 a 2

Goethita 1 a 2

Hematita 1 a 2

Caulinita 3 a 15

Illita 20 a 40

Montmorilonita 80 a 120

Vermiculita 100 a 150

Húmus 200 a 400

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Page 32: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

PCZ

CTC

CTA

meq/100g

Variação da CTC e da CTA de um solo em função do pH

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 33: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

OH

H

OH

H

OH

OH

H

OH

OH

OH

OH

OH

O-

OH

OH

O-

O-

OH

(2+) (1+) (0) (1-) (2-)

pH aumenta

Ponto de Carga Zero (PCZ)

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Page 34: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Campinas(Orthox, LatossolRoxo)- 16

- 8

0

+ 4

+ 83 4 5 6 7 8 9

A

B

Ribeirão Preto(Udalf, Terra RoxaEstruturada)

3 4 5 6 7 8 9

A

B

3

pH em 0,01 N Na Cl

Ba

lanç

o d

as

carg

as d

e su

perf

ície

(e.m

g/10

0 g)

Balanço de Cargas dos Horizontes de Dois Solos

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Page 35: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Ponto de Carga Zero de Argilas e de Solos

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Page 36: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Silicatos Recobertos com Óxidos

++

pH 4

Balanço zero

pH 8

Balanço negativo

+ + OH- + OH-

0

Recobrimento de óxido

Camada de Silicato

pH 2

Balanço positivo

- -

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 37: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

+ H2PO4- + H2O

OH

OH

OH

Fe ou Al

OH

OPO3H

OH

Fe ou Al

Adsorção específica (CTA)

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 38: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Barbieri, D. M. (Tese de Doutorado, 2010)

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 39: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS QUÍMICOS: Reatividade do solo

Barbieri et al. (2009)

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 40: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

INTRODUÇÃO

ATRIBUTOS FÍSICOS

Infiltração de água no solo

Estabilidade do agregado

Emissão de CO2

ATRIBUTOS QUÍMICOS

Reatividade do solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 41: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

Propriedades dos Minerais de argila

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 42: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

Pigmentação do solo

Efeito da pigmentação dos principais óxidos de ferro (goethita, hematita, magnetita) e uma esmectita graças à sua adição (g kg–1) em uma matriz de caulinita

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 43: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO

CARACTERISTICAS MACROSPOPICAS DAS ROCHAS MAGMÁTICAS

SEQUENCIA DE CRISTALIZAÇÃO

PRINCIPAIS ROCHAS MAGMÁTICAS

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Cor

Sistema Munsell

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 44: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Identificação de solos na paisagem

?

ATRIBUTOS MORFOLÓGICOS

RELAÇÃO DA MINERALOGIA DA FRAÇÃO ARGILA COM ATRIBUTOS DO SOLO

Page 45: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Literatura consultada

*texto com hiperlink, clique sobre o nome para acessar

TCCs, Dissertações e Teses

Artigos científicos

Page 46: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

Créditos

Coordenador: Prof. Dr. José Marques Júnior

Diagramação: Diego Silva Siqueira

Apoio: Equipe CSME

*texto com hiperlink, clique sobre o nome para acessar

Page 47: 10 Relacao Da Mineralogia Da Fracao Argila Com Atributos Do Solo

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