Amostragem de solos A amostragem de solos pode ter como objetivos obter o material adequado e representativo do solo para: - estudos pedológicos ou de perfil

- estudos de qualidade (fertilidade, contaminação...) do solo

Uma amostra de solo consiste numa pequena porção de terra capaz de representá–lo numa análise química e física. Como esta porção é pequena em relação à quantidade de solo que irá representar, deve-se tomar todo o cuidado na colheita dessa amostra.

1. Tipos de amostras 1.1 Amostras para fins pedológicos (estudo das propriedades físicas ou do perfil)

Nos locais determinados para recolha das amostras deve-se abrir uma trincheira (2m comprimento x 1m largura x 1,8 m profundidade) e após a divisão dos horizontes, colher material de cada horizonte separadamente, referenciando-o. As amostras retiradas podem ser de 2 tipos: - amostras de terra solta (retiradas por ex. por raspagem de cada horizonte) que se utilizam para determinação de algumas propriedades físicas e para as análises químicas - amostras de terra com estrutura natural para determinação de algumas das caraterísticas do solo como a (humidade, densidade, micro e macroporosidade...) em que se recorrem a coletores próprios de recolha.

1.2 Amostras para fins de qualidade As amostras são retiradas do solo (ex. camada superficial do solo ou área explorada pelas raízes para fins de fertilidade) com um amostrador (trado) ou abrindo buracos e retirados com uma pá. Para que se consiga fazer uma boa amostragem do solo, devemos colher primeiro amostras simples e em seguida, ao misturarmos essas amostras simples, formamos uma amostra composta.

2. Plano de Amostragem Num plano de amostragem devem ser considerados os seguintes fatores: - Distribuição dos pontos de amostragem - Número de pontos de amostragem - Profundidade de amostragem - Quantidade de amostra necessária - Amostras simples e compostas - Técnicas de amostragem

2.1 Distribuição dos pontos de amostragem Os planos de amostragem podem ser divididos em duas categorias consoante o objetivo do estudo: aleatória (recomendado para a agricultura convencional) e sistemática (recomendado para estudar a variabilidade espacial das propriedades do solo de uma área, pois a variabilidade em todas as direções é levada em consideração, ex. distribuição de contaminantes no solo).

2.1.1 Amostragem aleatória Este esquema de amostragem, pode ser aplicado em estudos agrícolas ou em casos em que há pouca informação prévia disponível sobre a área ou se presume uma distribuição irregular das zonas contaminadas. A área a ser amostrada foi dividida em parcelas (até 10 hectares) que devem ser homogéneas quanto ao uso anterior, tipo de solo e aspecto geral da vegetação numerando-se cada uma delas. As parcelas são percorridas em ziguezague, retirando-se amostras simples, que devem ser misturadas, separando-se uma amostra composta para ser enviada ao laboratório.

2.1.2 Amostragem sistemática O método mais comum para a amostragem sistemática de solos de uma área é o de sobrepor uma malha quadrada ou retangular num mapa ou fotografia da área e recolher amostras de solos: - em cada célula; dentro de cada célula, a amostragem pode ser ao acaso, recolhendo-se várias sub-amostras. Uma amostra representativa é recolhida em vários lugares (amostra simples) de uma área homogénea, misturando tudo (amostra composta).

A quantidade de amostra a colher, deve ser suficiente para ser representativo do local onde foi amostrado, sem impedir uma homogeneização satisfatória das subamostras que o compõe e possuir material suficiente para a execução das análises e réplicas necessárias.

Em geral, considera-se que 500g de amostra de terra fina (> 2mm) são o suficiente para realizar-se a sua caracterização química. Dessa forma o ideal será colher no mínimo 2kg de solo, possibilitando a criação de um banco de amostras de solo e de material de referência.

A profundidade de amostragem varia de acordo com o estudo a realizar. Em áreas contaminadas, a distribuição das substâncias contaminadoras deve ser investigada tanto no sentido horizontal como na vertical (amostragem pode ser realizada nas camadas de 0 a 20 cm (tendo antes o cuidado de limpar a superfície do local escolhido, removendo as folhas e outros detritos) e, 20 a 40 cm e às vezes também, na camada de 40 a 60 cm). Nas tabelas 4 e 5 apresentam-se, respetivamente, as profundidades de amostragem de acordo com o seu uso, população exposta e vias de exposição e a profundidade de amostragem de acordo com o uso do solo e vias de absorção dos contaminantes, de acordo com as recomendações.

Equipamento para a Amostragem

Os equipamentos mais comuns para a colheita manual de amostras de solo (Fig. 1, 2 e 3) são o trado padrão (Fig. 1), que tem bom desempenho em qualquer tipo de solo; o trado de rosca ou helicoidal (Fig. 2); o trado holandês (Fig. 3); a pá de corte, equipamento mais disponível e simples para o agricultor e, que deve ser utilizada junto com a enxada em solos secos e compactados. Equipamentos automatizados e equipados com GPS, também podem ser utilizados.

1 2 3 4 5

1-Trado padrão (eficiente para a maioria dos solos)

2-Trado de rosca ou helicoidal (ideal para obtenção de pequenas amostras de solos altamente compactados e duros)

3-Trado Holandês para solos fibrosos e com grande percentagem de raízes

4-Trado para Lama (solos argilosos e saturados)

5-Trado para Solos Arenosos e com humidade extremamente baixa

2. Limpe o local afastando os restos culturais: folhas, galhos, etc. Passe a enxada ligeiramente pela superfície do terreno 3. Abra uma pequena cova eliminando a terra retirada 4. Em seguida, acerte uma das paredes laterais, retirando para fora a terra. De seguida retire uma fatia de terra dessa parcela até ao fundo

da cova. 5. Coloque todo as amostras retirados num balde ou porta-amostras.

4. Outros Procedimentos Existem uma série de aspetos importantes que devem ser observados na execução da amostragem como a limpeza total dos equipamentos utilizados na colheita, não misturar as amostras simples de diferentes camadas do solo, não retirar amostras de locais próximos a residência, estradas, currais, depósitos de adubo, etc... e quando o terreno estiver encharcado e não recolher ou enviar amostras para a laboratório em recipientes ou embalagens já usadas.

PREPARAÇÃO FÍSICA DE AMOSTRAS DE SOLOOBJECTIVOS

Após a colheita, as amostras de solos devem ser preparadas antes de se submeterem a qualquer tipo de análise físico-química com vista á sua caracterização. Os objetivos da preparação física podem ser vários: 1. Facilitar o transporte e armazenamento das amostras;

2. Separação dos constituinte e/ou remoção de constituintes indesejáveis na amostra (ex: componente grosseira)

3. Homogeneizar e reduzir a amostra de modo a que a porção a ser caracterizada ou enviada para uma análise química seja representativa da totalidade do material amostrado, e

4. Aumentar a área superficial das partículas que constituem a amostra, de modo a tornar mais efetiva a decomposição química.

Na preparação física as amostras podem sofrer secagem, homogeneização, quartilha, peneiramento e cominuição. O esquema geral de preparação física das amostras depende do objetivo do estudo e do tipo de análises a que esta vai ser submetida.

A - Secagem O primeiro passo na preparação física das amostras sólidas consiste na sua secagem. Os objetivos da secagem são: 1. Facilitar o transporte e armazenamento das amostras; as amostras húmidas podem provocar a deterioração e corrosão dos recipientes onde são guardadas (sacos de plástico, de papel, etc), com consequente perda de material e possível contaminação.

2. Facilitar operações posteriores (ex: a homogeneização e cominuição de amostras húmidas pode levar à perda das frações mais finas, reduzindo a eficácia destes processos e obtendo-se no final uma amostra que não é representativa da totalidade do material amostrado).

As amostras de solos devem ser secas, de preferência, no campo, antes de serem empacotadas. Quando não é possível secar as amostras no campo, estas devem ser guardadas em sacos de plástico, bem fechados e secas imediatamente após a sua chegada ao laboratório. A secagem das amostras pode ser efetuada ao sol ou em estufas ventiladas (de preferência por aspiração). A temperatura de secagem não deve ultrapassar os 50-60ºC (geralmente ronda os 35-40ºC), pois a temperatura mais elevada pode dar-se a perda de constituintes voláteis, como por exemplo o mercúrio, ou certos constituintes orgânicos. Repare-se, no entanto, que as amostras secas ao ar ou a baixas temperaturas contêm ainda uma certa percentagem de água (humidade), que tenderá a equilibrar-se com a humidade do ar, variando portanto de dia para dia. Estas variações, contudo, não são muito elevadas. Dado que os resultados analíticos se expressam geralmente em relação ao peso da amostra completamente seca (sem humidade), convém determinar o teor médio de humidade nas amostras secas ao ar ou a baixa temperatura.

B –Homogeneização As amostras se solo colhidas no campo têm um peso variável, que pode ir até aos 2-3 kg ou mais. A partir de cada amostra é necessário obter uma pequena porção de alguns gramas, para ser caracterizada (amostra laboratorial). A pequena porção que é necessária para análise deve ser representativa da amostra total colhida no campo, tal como esta última deve ser representativa do local de amostragem. A representatividade da amostra laboratorial em relação à amostra colhida no campo depende da preparação física a que as amostras são submetidas e nomeadamente da operação de homogeneização e quartilha. A operação de homogeneização ou de mistura deve ser realizada após cada etapa de peneiramento ou cominuição. A homogeneização das amostras pode ser feita manualmente ou em misturadores mecânicos. Para se misturar a amostra manualmente, coloca-se, por exemplo, um frasco de vidro bem fechado (o frasco deve estar apenas meio cheio) e faz-se rodar o frasco em várias direções.

A amostra pode ainda ser misturada em cima de um papel limpo, fazendo as partículas deslocarem-se de um lado para o outro, quando se levantam sucessivamente os vários cantos do papel. A utilização de misturadores mecânicos permite obter uma homogeneização mais eficaz.

C - Quartilha Quartilha é processo de redução da amostra a pequenas porções representativas da amostra inicial. Esta operação pode ser manual ou mecânica. A forma manual, mais generalizada, de quartear uma amostra consiste no seguinte: - Coloca-se a amostra em cima de um papel perfeitamente limpo, de modo que as partículas se disponham sob a forma de um cone; - Com a ajuda de uma espátula e fazendo pressão no vértice do cone, tenta-se obter um cone truncado; - Divide-se o cone truncado em partes iguais (geralmente 4, 8 ou outro número par); - Retira-se metade das partes obtidas (uma sim, uma não), misturam-se e recomeça-se o processo até se reduzir a amostra ao peso desejado. Este método pode dar origem a erros consideráveis, sobretudo se a amostra é constituída por partículas de densidades muito diferentes. De facto as partículas mais densas tendem a rolar para a base do cone, não se distribuindo igualmente. Note-se que antes de se proceder ao quarteamento as amostras devem ser convenientemente homogeneizadas.

D - Cominuição A cominuição ou fragmentação consiste na redução da granulometria das partículas que constituem as amostras. Nos solos a cominuição aplica-se quando o método analítico que se pretende utilizar exige amostras finamente pulverizadas. Os aparelhos utilizados na cominuição das amostras são vários:- Moinhos de discos, moinhos de bolas - O moinho de discos é constituído por uma panela de aço, revestida interiormente com ágata e no interior da qual se introduzem dois discos (anéis) concêntricos, também de ágata. A rotação e trepidação do dispositivo provoca a pulverização da amostra, obtendo-se no final uma granulometria que pode ir, em alguns casos, até aos 60-70 m (1 = 10-3 mm). O moinho de bolas é constituído por uma panela em aço, revestida interiormente com ágata (ou cerâmica especial) e na qual se introduzem bolas de ágata ou cerâmica de diferentes diâmetros. Tal como no moinho de discos, é a rotação e trepidação de todo o dispositivo que provoca a pulverização da amostra. A granulometria final é da mesma ordem da indicada no caso anterior. - Moinhos e almofarizes de ágata - utilizam-se quando se pretendem moer pequenas porções de amostra até granulometrias muito finas. São do tipo manual ou mecânico. Para que a moagem seja eficaz, sobretudo nos almofarizes mecânicos, a amostra deve já estar reduzida a partículas relativamente finas.

E – Crivagem ou Peneiramento As amostras de solos são constituídas por materiais de granulometria muito diversa, desde partículas muito grosseiras até mais finas. No material que constitui a porção mineral do solo podem ser encontrados desde fragmentos de rochas até partículas com dimensões extremamente reduzidas. Há a considerar materiais grosseiros que têm mais de 2 mm de diâmetro e a terra fina (fração que passa por um crivo com orifícios de 2 mm de diâmetro), que é todo o resto, com exceção dos detritos orgânicos. A crivagem pode ser realizada por via húmida ou por via seca.

F – Cuidados a ter durante a preparação física de amostras Durante as várias fases de preparação física devem-se ter cuidados especiais para evitar a contaminação das amostras. As principais fontes de contaminação estão ligadas ao tipo de material utilizado e à sua limpeza. Alguns dos pontos a seguir enumerados poderão evitar as contaminações durante a preparação física das amostras:

1 - A secagem das amostras deve ser efetuada num local afastado da zona de cominuição e peneiramento.

2 - A cominuição e peneiramento devem ser realizados em locais bem arejados e bastante afastados do laboratório de análises químicas. 3 - Se se supõe que um determinado grupo de amostras tem concentrações elevadas de um dado elemento, elas devem ser preparadas separadamente das restantes. 4 - Os moinhos de discos, moinhos de bolas e almofarises de ágata devem ser lavados com água e secos após cada operação. Se os resultados não satisfazem, devem ser limpos com areia quartzosa ou então mergulhados em HCl diluido (a quente) e em seguida lavados com água desmineralizada e secos. 5 - Os peneiros (de aço inoxidável ou de nylon) devem ser limpos, após cada operação, com ar comprimido e uma escova de pelo duro (de preferência não metálico). Ao fim de cada dia de trabalho os peneiros devem ser lavados e secos. Não se devem utilizar peneiros com solda, pois estes são uma fonte de contaminação. 7 - Não se devem peneirar ou pulverizar (triturar) simultaneamente amostras diferentes no mesmo local.

Classificar a consistência e a textura dos solos

Na descrição do solo há um conjunto de características físicas que devem ser analisadas tais como a Consistência e a Textura A CONSISTÊNCIA diz respeito ao comportamento do material constituinte do solo em função da humidade e está relacionado com a intensidade (e natureza) das forças que formam os agregados naturais dos solos. É uma característica relacionada com a textura e com o conteúdo e natureza dos minerais argilosos. A terminologia a adotar para a consistência do solo varia com as condições de humidade do solo (seco, húmido) que determinam, respetivamente, as propriedades de dureza ou tenacidade, de friabilidade, de adesividade e de plasticidade. A consistência no estado húmido é normalmente a mais significativa e informa sobre a condição do solo para ser preparado com maquinaria e instrumentos agrícolas, assim como a vulnerabilidade á erosão e movimentos de massa. Consistência no estado seco (Tenacidade): Determina-se em solo seco ao ar, procurando-se esboroar ou quebrar entre os dedos (ou quebrar recorrendo ás duas mãos) material agregado retirado do perfil, diz respeito á capacidade de resistência á rutura do material seco Solta. Não coerente. Branda. Desfaz-se em pó ou grãos individuais sob pressão muito ligeira. Ligeiramente dura. Quebra-se facilmente entre o polegar e o indicador. Dura. Dificilmente se consegue quebrar entre o polegar e o indicador, mas pode quebrar-se nas mãos com dificuldade. Muito dura. Não se pode quebrar entre o polegar e o indicador, e só com dificuldade se consegue quebrar nas mãos. Extremamente dura. Não se pode quebrar nas mãos.

Consistência no estado húmido (Adesividade e Plasticidade). Características relacionadas com a aderência e com a capacidade do material em ser moldado sob compressão em condições de humidade mais elevada. Adesividade. Para avaliar aperta-se uma porção de material do solo entre o polegar e o indicador e nota-se a sua maior ou menor aderência. Podem distinguir-se os seguintes graus de adesividade:

Não pegajoso. Depois de se deixar de fazer pressão, praticamente nenhum material adere ao polegar ou indicador Pouco pegajoso. Depois de apertado, o material adere aos dois dedos mas, afastando os dedos um do outro, distende-se pouco e deixa um dos dedos limpo. Pegajoso. Depois de apertado, o material adere aos dois dedos e, se estes se afastarem um do outro, o material distende-se um tanto e tende a ficar dividido pelos dois dedos, em vez de ficar preso só num deles. Muito pegajoso. Depois de apertado, o material adere fortemente aos dedos e distende-se nitidamente quando estes se afastam.

Plasticidade. Para se avaliar rola-se uma porção de material do solo entre o polegar e o indicador, procurando formar-se um filamento. Classifica-se como se segue:

Não plástico. Não é possível formar-se filamento. Pouco plástico. Forma-se filamento mas a massa á facilmente deformável. Plástico. Forma-se filamento e, para deformar a massa, é necessário exercer pressão moderada. Muito plástico. Forma-se filamento e é necessário exercer forte pressão para deformar a massa.

O solo é constituído por partículas minerais de diferentes tamanhos, chamadas frações granulométricas. A TEXTURA de um solo expressa as proporções, em peso, das partículas inorgânicas contidas nas diferentes classes de dimensões inferiores a 2 mm (designado por terra fina). A textura influencia as propriedades físicas e químicas do solo e o seu comportamento. A textura é determinada através da análise mecânica, de acordo com métodos estabelecidos, o que implica analisá-la no laboratório. Contudo pode fazer-se um exame expedito, às vezes no próprio terreno obtendo-se a textura de campo. Esta última dá resultados fiáveis se o técnico estiver muito treinado, permitindo classificar o solo de acordo com as classes de textura. Para classificar os solos, segundo a textura, as dimensões são agrupadas em classes. Em todas as classificações é estabelecida uma divisão em três frações: areia , silte e argila. As classificações podem diferir entre si, na colocação dos limites de separação das frações. As classes texturais são definidas pela predominância, no solo, das propriedades de uma ou mais, das frações de argilas, silte, ou areia. A ausência de predominância das propriedades de uma destas frações corresponde à classe franca. Conhecendo a textura do solo este pode ser classificado de acordo com doze classes de textura. Estas podem ser determinadas conhecendo o peso, em percentagem, de cada uma das três frações (análise mecânica), mediante um diagrama triangular ou através de uma determinação semi-quantitativa de vários procedimentoso (textura de campo). Neste último caso o solo pode ser apenas classificado como solo em três categorias: textura ligeira, mediana e pesada.

Determinação da textura de campo

Colher uma pequena porção de terra fina (< 2 mm) e colocá-la sobre a placa de vidro. De seguida, humedecê-la lentamente e trabalhá-la com uma espátula, certificando-se que se desfaz todos os pequenos torrões, até alcançar o ponto de aderência, caracterizado pela quantidade mínima de humidade necessária para que a massa de solo não adira à mão; neste estado é possível cortar a massa com a espátula deixando um corte limpo. Se a determinação for feita no campo é necessário separar, previamente, todos os elementos grosseiros, com mais de 2 mm de diâmetro e rejeitá-los. Aplicar os seguintes testes, tendo em conta que durante os mesmos, poderá ser necessário, de vez em quando, juntar mais água de modo a manter o solo no estado ótimo de humidade. 1. Tentar fazer um bola com o solo (com aproximadamente 2,5 cm de diâmetro) manipulando-o entre as palmas das mãos (e não moldando-o entre os dedos). - É impossível..............................................................................................Arenoso - Consegue-se fazer, mas apenas com muito cuidado.........................Areia Franca - É fácil............................................................................................................ir para (2)

2. Tentar achatar a bola entre o pulgar e o indicador: - A bola parte-se (o material desagrega-se).....................................Franco arenoso - A bola achata-se............................................................................................ir para (3) 3. Refazer a bola de solo e tentar transformá-la num cilindro grosso (1 cm de diâmetro): - Não se consegue formar o cilindro grosso................................................Arenoso - Consegue-se formar......................................................................................ir para (4) 4. Tentar fazer um cilindro mais fino (0,5 cm de diâmetro): - Não se consegue fazer o cilindro mais fino.......................................Areno- franco - Consegue-se fazer.........................................................................................ir para (5)

5. Curvar o cilindro fino de modo a formar uma ferradura: - O cilindro parte-se quando se tenta..............................................................ir para (6) - Não aparecem fissuras..................................................................................ir para (8) 6. Estimar, a sensação geral, produzida quando se manipula o solo entre os dedos: - O solo parece sedoso......................................................Franco-siltoso ou siltoso - O solo parece áspero e grosseiro.................................................................Franco - O solo parece pegajoso para além de áspero e grosseiro..............................ir para (7) 7. Voltar a humedecer o solo, caso seja necessário, para atingir o ponto de aderência. Fazer um cilindro fino (0,3 cm de diâmetro) e curvá-lo de modo a formar uma ferradura. Ir para (8).

8. Tentar transformar a ferradura num anel com 2,5 cm de diâmetro, unindo os dois extremos do cilindro sem que este se parta: - Consegue-se fazer.........................................................................................ir para (9) - Não se consegue fazer................................................................................ir para (11) 9. Moldar o solo numa bola, trabalhando-a entre o pulgar e o indicador de modo a formar uma superfície uniforme: - A superfície parece como que polida com poucas partículas ásperas e proeminentes................................................................................................Argilo-arenoso - A superfície parece como que polida sem nenhuma ou muito poucas irregularidades...........................................................................................................ir para (10) - A superfície não parece como que polida e é suave com muito poucas irregularidades...........................................................................................................ir para (11) 10. Humedecer a superfície da bola, passar a ponta do dedo sobre o solo e julgar a sensação geral que produz: - O solo parece como que sabão e a superfície que se trabalha adquire aspecto polido......................................................................................................................Argiloso - O solo parece como que seda e o polimento é imperfeito.......................Argilo-siltoso 11. Voltar a moldar uma bola e manipulá-la entre os dedos para estimar a sensação geral produzida: - O solo é muito áspero.......................................................Franco-argilo-arenoso. - O solo é moderadamente áspero..................................................Franco-argiloso. - O solo é mole e suave.........................................................Franco-argilo-limoso. O procedimento descrito encontra-se adaptado ao esquema de McRae (1988). Caso surjam ou se mantenham dúvidas pode-se decidir classificar o solo apenas entre classes texturais contíguas, designando-o por exemplo franco-arenoso a franco-argilo-arenoso.

Textura de campoTextura Ligeira (grosseira): solos em que predomina a fração areia podendo ser arenoso, areno franco ou franco-arenoso Textura mediana (média): inclui os solos limosos, os franco, os franco-limosos e os franco-argilo-arenosos Textura pesada (fina): podendo ser argiloso, franco-argilo-limoso, franco-argiloso, argilo-arenoso ou argilo-limoso.

Designação mistas

Para certos fins as designações texturais podem usar-se em conjunto com designações referentes à proporção de elementos grosseiros, calcário ou matéria orgânica. - Quando o solo contém elementos grosseiros > 5% com algum - pedras (100 - 50 mm) com bastante - pedras miúdas (50 -20 mm) com muito - cascalho (20- 5 mm) - saibro (5 - 2 mm) - Quando o solo ou os horizontes contêm 5-15% calcário - Solo (textura) pouco calcário 15-25% calcário - Solo (textura) medianamente calcário 25-45% calcário - Solo (textura) calcário > 45% calcário - Solo calcário (textura) - Quando o solo ou os horizontes contêm mais de 5% de matéria orgânica 10-20% MO (s/ argila) - Solo humífero (textura) 15-30% MO (50% argila) - Solo humífero (textura) 5-10% MO (s/ argila) - Solo (textura) humífero 7-15% MO (50% argila) - Solo (textura) humífero

Cor

A carta de Munsell corresponde a um sistema de designação de cores que especifica os graus relativos de três variáveis: o matiz, o valor (ou tonalidade) e o croma (ou intensidade). O matiz é designado por letras (R; YR; Y) que se referem à combinação dos pigmentos vermelho (R), vermelho-amarelo (YR) e amarelo (Y). Os matizes variam de 5R (100% de vermelho e 0% de amarelo) até 5Y (0% de vermelho e 100% de amarelo). Em casos de solos hidromórficos outros matizes são usados (ex. oliva (GY); verde (G); azul (B)). A seguir aos símbolos da cor, coloca-se o símbolo (s) para indicar que a determinação foi realizada em solo seco ou (h) para solo húmido.

Matiz (Hue) : cor espectral dominante - combinação dos pigmentos vermelho, amarelo, verde, azul e púrpura: ex: matiz 5YR (fig. 2: proporção 50% amarelo (yellow) e 50% de vermelho (red))

Valor (Value): grau de clareza ou tonalidade - indica a proporção de branco (valor 10) e de preto (0) (está disposto no sentido vertical) ex: valor 3 = a cor branca contribui com 30% e a cor preta com 70%

Croma (Chroma): saturação ou intensidade de pigmentação, refere-se à contribuição do matiz (proporção da cor fundamental com o tom de cinza), varia até 8 e está disposto no sentido horizontal) ex: croma 1 = é quase nula a contribuição do vermelho e do amarelo.

Contudo, como a cor consiste num atributo intimamente relacionado com a natureza dos constituintes dos solos e com as condições de formação do solo, o seu conhecimento permite-nos fazer considerações a respeito do comportamento químico ou físico do solo.

Assim, importantes inferências sobre o teor de matéria orgânica, a natureza mineralógica dos solos e das condições de drenagem (oxi/redução) dos solos podem derivar da observação da sua cor. A cor castanha, vermelha ou amarela dos perfis dos solos bem drenados é resultado da presença de óxidos de ferro, em maior ou menor intensidade, ou expressa a combinação desses minerais na matriz do solo. Deve-se ter, no entanto, cuidado com o exame dos horizontes mais superficiais, onde a cor pode ser mascarada pelo efeito da matéria orgânica, visto o grande poder pigmentante dos colóides orgânicos. As condições de má drenagem interna dos solos, intermitente ou permanente, também são facilmente correlacionadas com as cores dos horizontes subsuperficiais, visto que o ferro em condições de redução se apresenta na forma química de Fe2+, conferindo ao perfil cores acinzentadas, azuladas ou oliváceas, distintivas das condições de hiromorfismo ao qual o solo foi submetido. Se no perfil o solo não apresentar cor uniforme mas se se apresentar mosqueado ou manchado, deve indicar-se a cor de fundo e a cor ou cores das manchas principais.

Matéria Orgânica

Muitas propriedades importantes do solo dependem da matéria orgânica (MO), nomeadamente a retenção e o movimento da água, a adsorção e troca de catiões, a capacidade para o fornecimento de nutrientes às plantas, a estabilidade da agregação e a intensidade da atividade biológica. Além disso a matéria orgânica contribui também para a produtividade do solo e para o sequestro de carbono no mesmo. O teor de MO apresenta uma grande amplitude de variação entre os diferentes tipos de solos, oscilando desde menos de 1% em solos de deserto até elevadas percentagens em solos orgânicos (>20-30%). A matéria orgânica do solo pode ser dividida em dois grupos fundamentais.

O primeiro está formado por compostos bem definidos quimicamente, geralmente incolores e que são resultantes, sobretudo, de síntese microbiana (substâncias não húmicas). A maioria destas substâncias são compostos simples, de baixo peso molecular. Entre estes compostos encontram-se proteínas e aminoácidos, hidratos carbono simples e complexos, resinas, lenhinhas, álcool, aldeídos e ácidos aromáticos e alifáticos. Estes compostos constituem aproximadamente, 10 a 15% da reserva total do carbono orgânico nos solos minerais.

O segundo é representado pelas substâncias húmicas, constituindo 85 a 90 % da reserva total do carbono orgânico do solo. Originam-se da degradação química e biológica de resíduos orgânicos e da atividade da biota do solo, constituindo um material de cor normalmente escura, de elevado peso molecular, de natureza coloidal, amorfo e bastante estável, perfeitamente distinto dos componentes dos resíduos a partir dos quais se originou, e que se podem separar com base em características de solubilidade. Nas substâncias húmicas, é normal distinguir os ácidos fúlvicos, os ácidos húmicos e a humina, que possuem igualmente apreciável complexidade química. Do ponto de vista da evolução da matéria orgânica do solo, existem conceitualmente dois processos, a degradação ou mineralização, e a humificação. No processo de mineralização, os microorganismos envolvidos consomem de 70 a 80% do material orgânico, transformando-os principalmente em CO2 e

H2O, restando de 20 a 30% de compostos fenólicos e compostos linhificados parcialmente transformados que darão origem às substâncias húmicas.

Determinação da % de MO - Por calcinação – a amostra de terra é calcinada numa mufla a 425 C durante pelo menos 6 horas, e comparando os pesos antes e depois da calcinação. A % de MO é calculada a partir do teor de carbono orgânico do solo por multiplicação por um factor.

% MO ≈ 1.724 * C org. total (COT)

- Por via seca – é medido o carbono total, orgânico ou não. A matéria orgânica é calcinada a temperatura elevada (900-1000 °C) e doseado o carbono libertado.

% COT (mg/kg) = C total – C inorg (carbonatos)

A determinação da matéria orgânica faz-se por diferenças de peso porque é destruída pelo peróxido de hidrogénio. No caso de os solos serem calcários, grande parte do dióxido de carbono pode vir dos carbonatos e não da matéria orgânica. Assim sendo, pode realizar-se um pré-tratamento do solo para destruição dos carbonatos presentes (fazendo reagir o solo com um ácido). Alternativamente, faz-se uma segunda determinação em meio ácido e a temperatura mais baixa, de modo que os carbonatos sejam destruídos mas a matéria orgânica seja preservada, obtendo-se o teor em carbono orgânico através do doseamento do dióxido de carbono libertado.

Procedimento 1. Agitar, durante 15 minutos, cerca de 5 g de terra com 50 cm3 de água destilada. 2. Crivar a suspensão para um copo, com um crivo de 50 μm. No crivo fica retida matéria orgânica não humificada: resíduos orgânicos em diversos estados de decomposição.

3. Flocular, com NaCl 1M, a suspensão que passou pelo crivo, centrifugar e decantar o líquido sobrenadante. 4. Agitar seguidamente o resíduo, durante 15 minutos, com 50 cm3 de solução de NaOH 0,1M. 5. Centrifugar e filtrar para um copo o extrato alcalino sobrenadante, no qual se encontram ácidos húmidos e ácidos fúlvicos. A fração das substâncias húmicas que se mantém no resíduo terroso constitui a humina (cor negra). 6. Finalmente, acidificar o extrato alcalino com HCl 1M, a fim de separar os ácidos fúlvicos (que se mantêm em solução) dos ácidos húmicos (que precipitam).

Ph

A determinação do pH só é possível em solução, pelo que a sua obtenção exige que se lhe junte uma porção de água e solo. O pH do solo é normalmente determinado numa suspensão solo/água,

obtendo-se o pH(H2O) ou numa suspensão solo/solução salina normal, mais frequentemente o cloreto de potássio, obtendo-se, neste último caso, o pH(KCl).

A reação do solo depende da rocha-mãe que lhe deu origem e dos processos de pedogénese, influenciados pelo clima, topografia, atividade biológica, e tempo decorrido. O pH do solo depende também do balanço entre entrada e saída de protões. Os iões hidrogénio podem provir das raízes das plantas, da deposição a partir da atmosfera, da ionização de grupos acídicos da matéria orgânica (ex. grupo carboxílico) da ionização de grupos hidróxilo nos colóides minerais, das reações de alguns iões com a água (como o ião alumínio), da introdução de sais de reação ácida, da ocorrência de reações realizadas por microorganismos do solo que geram protões (ex. oxidação do ião amónio a ião nitrato) e da reação do dióxido de carbono com a água.

Uma das causas mais comuns de acidez do solo é a perda de bases por arrastamento nas águas de infiltração. A alcalinidade do solo, pelo contrário, verifica-se, regra geral, quando não há o arrastamento das bases (Na, K, Ca, Mg). A classificação da reação do solo baseia-se nos valores do pH(H2O) usando a escala de Pratolongo (Tab. ao lado)

RETENÇÃO DE ÁGUA NO SOLO

A retenção de água está ligada á capacidade do solo em reter a água, podendo ser influenciada pela textura, estrutura (organizaçãoe arranjo tridimensional das partículas sólidas) e matéria orgânica do solo.

Porosidade é a propriedade que os solos ou rochas têm de possuir poros ou vazios e representa o volume dos espaços livres entre as partículas. Da porosidade depende, em grande medida, a circulação do ar e da água, o enraizamento das plantas e o desenvolvimento de outros seres vivos. O tamanho e a forma das partículas e a sua compacidade afetam a porosidade.

Procedimento 1. Encha cada copo com uma amostra de solo de 30 ml.

2. De forma lenta e cuidadosa, derrame água no primeiro copo até que o líquido alcance o topo do material (a amostra deve ficar homogeneamente humedecida e não deve existir líquido acima da superfície do solo). Anote a quantidade exacta de água utilizada. Caso seja necessário mais água, encha novamente a proveta graduada e anote o volume.

3. Repita o passo 2 para as outras amostras

4. Cálculo da porosidade: Para cada material, calcule a porosidade, dividindo o volume de água que foi possível verter no copo pelo volume total do material. Expresse esse resultado em percentagem. Por exemplo: se foi possível adicionar 90 ml de água a 350 ml de amostra, a porosidade será

O teor de humidade do solo A humidade do solo é usualmente entendida como a água que o solo pode perder quando submetido a uma secagem em estufa a 100-105º C, até atingir peso constante. Nestas condições, solos de textura muito fina podem ainda conter uma apreciável quantidade de água; por outro lado, alguns constituintes

orgânicos terão provavelmente sido oxidados e decompostos. Deste modo, a perda de peso do solo por secagem àquela temperatura pode não se dever exclusivamente á evaporação de água.

A água está igualmente presente na estrutura cristalina dos constituintes minerais e nos constituintes orgânicos do solo, sendo em alguns casos necessárias temperaturas muito elevadas para a remover. A maior parte dessa água é água de constituição e não é considerada como água do solo, mas nem sempre é fácil distinguir claramente entre essa água e aquela que está mais firmemente ligada aos constituintes do solo.

Quando se guardam amostras previamente secas ao ar ou a 35-40ºC, o seu teor de humidade tende a equilibrar-se com o vapor de água existente na atmosfera. A humidade das amostras variará com a humidade relativa da atmosfera e também com a textura e composição do solo. Neste caso a sua determinação tem interesse para padronizar os dados analíticos subsequentes, que deverão exprimir-se em relação à massa do solo seco. A pequena variação diária do teor de humidade das amostras pode, na maioria dos casos, desprezar-se. A determinação da percentagem de água da terra seca ao ar dá-nos ainda informação sobre valores da água higroscópica (H2O -- água adsorvida á superfície das partículas sólidas do solo)

A determinação do teor do solo em água num dado momento faz-se preferencialmente em amostras de terra total ou em amostras de terra fina. Todavia se a determinação incidir apenas sobre a fração terra fina e o solo contiver quantidade apreciável de elementos grosseiros, impõe-se fazer a sua correção antes de utilizar tal valor em qualquer cálculo que interesse á totalidade da massa de solo, dado que os elementos grosseiros "diluem" o efeito da terra fina por não contribuirem significativamente para a retenção de água no solo. O teor de humidade do solo (teor do solo em água) pode exprimir-se pela percentagem do peso de água em relação ao peso do solo seco:

Procedimento: - Secar um cadinho na estufa a 105(+/-)3ºC durante duas horas. Colocar o cadinho num, excicador e esperar que arrefeça. - Pesar o cadinho, colocar cerca de 5g de terra fina e pesar o cadinho+mostra ((+/-) 0,001g). - Voltar a colocar na estufa a 105(+/-)3ºC. Após 24 horas colocar num excicador. Pesar cadinho+solo seco (considera-se que a amostra está seca quando pesagens consecutivas, intervaladas de 4 em 4 horas, acusam peso constante).

Cálculos: teor de humidade (%) = 100 (m1-m2) /m2 m1 - massa de solo húmido m2 - massa de solo seco

Parâmetros do solo: CTC, S, V, m

CTC - quantidade de catiões que o solo pode reter sob forma permutável, por quantidade unitária de solo em determinadas condições

CTC solo (pH 7) = T (meq/100g; cmolc/kg) = Ca2+ + Mg2+ + K+ + Na+ + H+ + Al3+

S = Soma das bases de troca (Ca2+, Mg2+, K+, Na+)

V (%) = (S /T) x 100 Grau de saturação

V > 50 % solo eutríco V < 50% solo distríco

100 – V = Grau de insaturação (%)

T - S = Acidez de troca e residual (H+ + Al3+)

m (%) = [Al3+/ (S + Al3+)] x 100 = Saturação por Al

m > 50% solo álico

Salinidade

O processo de acumulação de sais na solução do solo é designado por salinização e os solos resultantes dizem-se salinos. Em muitos solos salinos, a acumulação de sais resultou de processos naturais; nas regiões áridas e semi-áridas a precipitação não é suficiente para lixiviar os iões solúveis e eles tendem a acumular-se no solo (salinização primária). Contudo, frequentemente a salinização resulta da ação do Homem devido ao uso de água de rega (salinização secundária) com teor elevado de sais e/ou à má drenagem interna dos solo.

Os catiões solúveis mais frequentes são o sódio, cálcio e o magnésio; os aniões são cloretos e sulfatos podendo no entanto aparecer em pequenas quantidades carbonatos, bicarbonatos, boratos, nitratos e sais de potássio. A classificação do solo em relação à concentração de sais baseia-se no valor da condutividade elétrica do solo, medida no extrato de saturação ou num extrato do solo em água na proporção de 1: 2

Procedimento - Misturar uma amostra de terra fina com o dobro de massa de água. - Agite a mistura durante meia hora - Determine a condutividade elétrica do extrato

Partes importantes do Resumo

ROCHA-MÃE – tem apenas uma atuação passiva na medida em que apenas controla a formação e evolução do solo. Em função da rocha-mãe os solos vão ter diferentes permeabilidades e composições minero-químicas, o que lhes vai conferir diferentes resistências à alteração. - Solos derivados de granitos: são menos férteis e produtivos. - Solos derivados de basalto: são mais férteis e produtivos.

Permeabilidade da rocha-mãe: dela depende a circulação de água e ar, intensidade dos processos químicos e biológicos e translocação dos constituintes. A baixa permeabilidade impede fenómenos de eluviação e acumulação de bases. Composição química da rocha-mãe: responsável pela natureza do complexo de alteração formado e, como tal, condicionadora do sentido da evolução e dos constituintes minerais do solo.

NOTAS: - Eluvial: há migração de material para zonas mais profundas do perfil, correspondendo a eluviação. - Iluviação: produtos vindos de cima. Sub-horizontes - Aa, Ap: camada arável, horizonte modificado por acção da lavoura (30 cm); - Bh: horizonte rico em matéria orgânica (húmus) - Bt: horizonte rico em argila que veio de cima. - Bs: horizonte onde há acumulação de óxidos resultantes do que foi translocado. - Bw: horizonte rico em argila que resultou da alteração in situ de outros minerais. - sa – acumulação de sais solúveis (z – quando não especifica qual é o sal): horizonte cálcico (Ca: calcite), horizonte gípsico (y: gesso) - g – glei: saturação do solo, mais ou menos rica em matéria orgânica; redução intensa: cores cinzenta, cinzento-azulado, azul, cinzento-esverdeado ou verde; ambientes ricos e saturados em água - Normalmente o horizonte B tem partículas mais pequenas que o horizonte A.

GLEIZAÇÃO – ocorre em zonas alagadas; a água começa-se a acumular/estagnar num ambiente anaeróbio que não permite a oxidação da matéria orgânica, daí que se acumule. É um processo típico de ambientes com condições de redução, o que ocorre quando há saturação de água na maior parte do tempo.

Condições aeróbias: o aceitador final da cadeia respiratória dos microrganismos do solo é o oxigénio e a sua eficiência na decomposição de materiais orgânicos pode chegar à decomposição completa em dióxido de carbono.

Condições anaeróbias: as populações de microrganismos aeróbios são substituídas por populações de anaeróbios, cuja eficiência na decomposição de materiais orgânicos é menor. Deste modo, a génese do solo vai dar-se num ambiente onde se verifica um aumento na concentração de agentes complexantes

orgânicos e maior abundância de electrões no meio. Isto vai levar a um ambiente de redução intenso onde ocorre redução de N, Fe e Mn que são transportados para fora do perfil. Como os principais agentes pigmentantes são óxidos e matéria orgânica, os horizontes superficiais adquirem uma coloração acinzentada.

FeCO3 + CO2 + H2O Fe (HCO3)2 (ambiente redutor) 2Fe(HCO3)2 + O2 + H2O Fe (OH)3 + 4CO2 (ambiente exidante) A redução do ferro gera diferenças ao nível da cor!

Luvissolo: solo evoluído em que o horizonte B tem grau de saturação superior a 35%. Corresponde a 25% dos solos de Portugal Continental, estendendo-se por grande parte do Alentejo, Beira Litoral e Algarve; são essencilamente solos Bw ou Bt não muito espessos.

Minerais primários – são aqueles herdados da rocha-mãe. Ex: quartzo, feldspato, micas, piroxenas, anfíbolas, olivinas, apatite, zircão, turmalina, ilmenite… Permitem-nos um conhecimento qualitativo e quantitativo do grau de evolução do solo e da reserva mineral (minerais alteráveis que contêm elementos biogénicos – N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Bo, Mo, Cl). O azoto é o único que as plantas não retiram dos minerais.

Minerais secundários – são aqueles que se formam à superfície. - Síntese in situ de produtos resultantes da meteorização de minerais primários menos resistentes. - Alteração da estrutura de minerais primários verificada in situ. - Herdados da rocha-mãe. - Podem ser: o Minerais argilosos: caulinite, ilite, montmorilonite… o Oxi-hidróxidos de Fe, Al, Mn: gibsite – de Al, goetite – de Fe, hematite – de Fe. o Silicatos não cristalinos o Carbonatos: calcite, dolomite.

Textura de campo – consiste numa determinação empírica, por exemplo, com base na sensação transmitida quando uma porção de solo é friccionada entre os dedos. - Predomínio da argila – suave (textura pesada, fina) - Predomínio da silite – sedoso (textura mediana, média) - Predomínio da areia – áspero (textura ligeira, grosseira)

Textura ligeira (grosseira): solos em que predomina a fracção areia (sensação áspera). De acordo com as % de fracção terra fina pode designar-se por arenoso, areno-franco ou franco-arenoso. Textura mediana (média): solos em que predomina a fracção silte (sensação sedosa). De acordo com as % de fracção terra fina pode designar-se por limoso, franco, franco-limoso e franco-argilo-arenoso.

Textura pesada (fina): solos em que predomina a fracção argila (sensação suave). De acordo com as % de fracção terra fina pode designar-se por argilas, franco-argilo-limoso, franco-argiloso, argilo-arenoso e argilo-limoso.

Cargas variáveis (ou dependentes do pH) – como os minerais argilosos possuem grupos hidroxilo nas superfícies e arestas dos minerais o pH irá influenciar a carga dos mesmos. A pH mais alto formam-se cargas negativas. Se o pH aumenta há um aumento da concentração de OH- pelo que, segundo o princípio de Le Chatelier, esse OH- terá que ser consumido deslocando o equilíbrio para a direita (no sentido do seu consumo), daí que apareçam cargas negativas. Se o pH diminui formam-se cargas positivas.

Grupos de minerais argilosos Caulinite - Camada do tipo 1:1; - Camadas unidas umas às outras por ligações de pontes de hidrogénio entre oxigénios e grupos hidroxilo; - São minerais não expansíveis porque as ligações entre camadas são muitas e estáveis, não havendo por isso tendência para estas se separarem; - Espaçamento basal de 0.7 nm; - Ocorrem poucas substituições isomórficas; - Possui fraca carga eléctrica; - Possui fraco poder de retenção da água em comparação com minerais de outros grupos; - Torna-se plástica para teores de humidade relativamente baixos – devido ao espaço intercamada ser relativamente baixo; - Mineral argiloso mais abundante em solos altamente meteorizados; - Forma-se em resultado da meteorização das rochas ígneas e também por processos de neoformação.

Ilite - Características mais semelhantes à caulinite; - Aproximadamente ¼ dos iões Si4+ substituídos por iões Al3+, o que leva a uma carga permanente muito elevada e uma atracção muito forte para iões potássio e amónio não hidratados que ficam alojados nas concavidades hexagonais das folhas tetraédricas e neutralizam estas cargas; - Mineral não expansível (espaçamento basal de 1 nm); - Apesar de os iões retidos estarem fortemente atraídos podem difundir-se lentamente para fora do cristal ficando disponíveis para as plantas; - Cargas líquidas em menor número do que nas montmorilonites e vermiculites; - Encontra-se em solos de regiões temperadas e é rara em solos altamente meteorizados de regiões tropicais; - Camada do tipo 2:1.

Montemorilonite - Camada do tipo 2:1; - Ocorrem algumas substituições isomorfas: Si4+ Al3+ ou Al3+ Mg2+ ou Fe2+; - Catiões hidratados vão neutralizar as cargas negativas e unir as camadas do mineral argiloso; - A atracção dos catiões para a superfície do mineral é fraca, devido às cargas negativas serem baixas, o que determina ligações relativamente fracas, entrada de água e separação das camadas, daí ser um mineral expansível; - Espaçamento basal variável de 1-2 nm; - Carga eléctrica permanentemente elevada; - Poder de retenção para água elevado; - Torna-se plástica para um teor de humidade superior ao correspondente da caulinite; - Podem derivar da alteração de ilites; - São os minerais argilosos predominantes nos vertissolos; - Grande plasticidade e coesão (abrem fendas quando secam); - Pode ocorrer desfloculação (separação das partículas de argila e até mesmo das camadas do mineral) se existir uma elevada quantidade de ião sódio no solo (o que provoca a sua expansão).

Vermiculite - Camada do tipo 2:1; - Ocorrem muitas substituições isomorfas, o que faz com que as cargas negativas se sintam mais fortemente do que nas montmorilonites; - Moléculas de água e iões hidratados encontram-se fortemente adsorvidos na superfície interna das camadas apresentando uma capacidade de expansão inferior às montmorilonites; - Espaçamento basal de 1-1.5 nm; - Grupo com maior densidade de cargas negativas; - Têm zonas com grande afinidade para potássio e amónio não hidratados, conseguindo-os reter mais facilmente do que a ilite ou montmorilonite.

NOTA: A expansividade é uma propriedade que resulta do tamanho do espaçamento basal – quanto maior o espaçamento mais a expansibilidade.

NOTAS - Tonalidade vermelha indica a presença de óxidos de ferro. - Tonalidades mais claras indicam presença de quartzo e feldspato. Ferratilização: ocorre com precipitação abundante e temperatura elevada (ex: Brasil), dando origem a solos oxílicos. Alitização: enriquecimento predominante de óxidos de alumínio. Floculação – adição de cálcio. Promover floculação = promover sedimentação de partículas. Dispersão - forças de repulsão Floculação - forças de atracção - Os ácidos fúlvicos têm maior capacidade de adsorção que os ácidos húmicos.

Ácidos fúlvicos (solúveis em ácidos e bases) – amarelo Ácidos húmicos (solúveis em bases e insolúveis em ácidos) – castanho escuro Huminas (insolúveis em bases e ácidos) – preto

ADSORÇÃO E TROCA IÓNICA Troca iónica: processo reversível e controlado por difusão, pelo qual iões retidos na superfície de uma fase sólida são, sem alteração sensível ou decomposição desta, permutados com quantidades equivalentes de iões em solução numa fase líquida.

É um processo selectivo! Série preferencial de ligação do catião metálico ao colóide: H+ > Al3+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+. A energia de retenção aumenta com: - Aumento da valência e raio iónico; - Diminuição do grau de hidratação do catião.

CTC do solo Ác. Fúlvico > ác. Húmico > vermiculite > montmorilonite > ilite > caulinite

Relação entre os solos SCB e SP