Apresentação aula 99

18/05/2010

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Propriedades físicas do soloPropriedades físicas do soloPropriedades físicas do soloPropriedades físicas do solo

IF IF BaianoBaiano

Campus Campus CatuCatu SOLO SOLO CONCEITO FÍSICOCONCEITO FÍSICO

MeioMeio poroso,poroso, nãonão rígido,rígido, trifásico,trifásico,formadoformado dede partículaspartículas queque possuempossuemcomplexidadecomplexidade dede forma,forma, tamanhotamanho eeestruturaestrutura mineralógicamineralógica ee algumasalgumaspartículaspartículas finitamentefinitamente divididasdivididas dede maneiramaneiraaa apresentarapresentar umauma grandegrande áreaárea superficialsuperficial..

Espaço Poroso Sólidos

do solo

Ar

20 a 30%

Água

20 a 30%

Minerais

45%

Mat. Org.

5%

Espaço Poroso Sólidos

do solo

Ar

20 a 30%

Água

20 a 30%

Minerais

45%

Mat. Org.

5%

Partículas que apresentam diferentes tamanhos

Frações granulométricas

ou Frações texturais

Meio trifásicoMeio trifásico

Como é um soloComo é um solo

fisicamente ideal?fisicamente ideal?

SOLO FISICAMENTE IDEALSOLO FISICAMENTE IDEAL

ÉÉ aqueleaquele queque apresentaapresenta::

BoaBoa aeraçãoaeração ee retençãoretenção dedeáguaágua;;

BomBom armazenamentoarmazenamento dedecalorcalor;;

PoucaPouca resistênciaresistência mecânicamecânicaaoao crescimentocrescimento radicularradicular..

H2OO2

TemperaturaResistência mecânica

Emergência de plantasCrescimento radicular

Crescimento de plantas

TexturaEstrutura

Porosidadeoutras

Relações físicas Relações físicas com a produção com a produção de plantasde plantas

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Relações físicas Relações físicas com a produção com a produção de plantasde plantas

Importante:

Entender, medir e manejar

Ambiente físico do solo = ambiente ecológico de plantas

Produtividade

Nutrientes Biologia do solo

Propriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do Solo

OO conhecimentoconhecimento dasdas propriedadespropriedades físicasfísicasdodo solosolo podempodem auxiliarauxiliar nana adoçãoadoção dodomelhormelhor manejo,manejo, bembem comocomo podempodemcontribuircontribuir nono entendimentoentendimento dodocomportamentocomportamento dodo solosolo ee dasdas plantas,plantas,poispois cadacada solosolo ee cadacada espécieespécie ouou atéatémesmomesmo cultivarcultivar dede plantaplanta possuempossuemdiferentesdiferentes comportamentoscomportamentos eecaracterísticascaracterísticas emem relaçãorelação aoao manejomanejo..

Propriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do SoloPropriedades Físicas do Solo Textura do soloTextura do solo

Área superficial específicaÁrea superficial específica

Consistência do soloConsistência do solo

Agregação do soloAgregação do solo

Densidade do soloDensidade do solo

Densidade de partículasDensidade de partículas

Porosidade do soloPorosidade do solo

Resistência à penetraçãoResistência à penetração

Outras…Outras…

Textura do soloTextura do soloTextura do soloTextura do solo

Textura do soloTextura do solo

TEXTURATEXTURA DODO SOLOSOLO

ÉÉ aa proporçãoproporção relativarelativa dasdas classesclasses dedetamanhotamanho dede partículaspartículas dede umum solosolo..

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FRAÇÃO GRANULOMÉTRICA

DIÂMETRO (mm)

Matacão > 200Calhau 200 –20

Cascalho 20 - 2Areia grossa 2 – 0,2

Areia fina 0,2 – 0,05Silte 0,05 – 0,002Argila < 0,002

Classes de tamanho de partículas do soloClasses de tamanho de partículas do solo

Textura do soloTextura do solo Textura do soloTextura do solo

Adaptado de Bray, 1983

Argila

Silte

Areia fina

Areia grossa


AA texturatextura éé importanteimportante parapara ooentendimentoentendimento dodo comportamentocomportamento ee manejomanejododo solosolo

DuranteDurante aa classificaçãoclassificação dodo solosolo emem umumdeterminadodeterminado local,local, aa texturatextura éé muitasmuitasvezesvezes aa primeiraprimeira ee maismais importanteimportantepropriedadepropriedade aa serser determinadadeterminada

AA partirpartir dada textura,textura, muitasmuitas conclusõesconclusõesimportantesimportantes podempodem serser tomadastomadas


DeterminaçãoDeterminação

_em _em laboratóriolaboratório: análise granulométrica: análise granulométrica

_a _a campocampo: pela sensação que o solo : pela sensação que o solo

molhado e amassado oferece ao tatomolhado e amassado oferece ao tato

Textura do soloTextura do solo--Análise granulométricaAnálise granulométrica

ObjetivoObjetivo:: separarseparar asas fraçõesfraçõesconstituintesconstituintes dodo solosolo (areia,(areia, siltesilte eeargila)argila) dede acordoacordo comcom seuseu diâmetrodiâmetro..

AA metodologiametodologia consisteconsiste emem dispersãodispersãoquímicaquímica ee mecânicamecânica dosdos constituintesconstituintes dodosolosolo ee separaçãoseparação porpor peneiramentopeneiramento eesedimentaçãosedimentação..

Tapete de Borracha

Am ostra Seca ao Ar

Peneira de 2m m

Destorroamento Peneiramento

Terra F ina Seca ao Ar (TFSA)


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TFSA Balança

Agitador

Determinação da areia

Determinação de Argila

Textura do soloTextura do solo Lei de StokesLei de Stokes

na qual:na qual:

d = diâmetro de partículas efetivo;d = diâmetro de partículas efetivo;

h = distância;h = distância;

t = tempo;t = tempo;

g = g = aceleração da gravidade = 9,81 Newton por quilograma (9,81 aceleração da gravidade = 9,81 Newton por quilograma (9,81 N/kg);N/kg);

= viscosidade da água a 20 = viscosidade da água a 20 C = 1/1000 NewtonC = 1/1000 Newton––segundos por msegundos por m22

(10 (10 ––33 Ns/mNs/m22););

DDpp = densidade das partículas sólidas, para muitos solos = 2,65 x = densidade das partículas sólidas, para muitos solos = 2,65 x 101033 kg/mkg/m33;;

DDff = densidade do fluido (água) = 1,0 x 10= densidade do fluido (água) = 1,0 x 1033 kg/mkg/m33..

V =

18

2fp DDgd

th

No Campo:No Campo:

A textura é feita por estimativa, esfregando A textura é feita por estimativa, esfregando uma massa de solo úmida e homogeneizada uma massa de solo úmida e homogeneizada entre os dedosentre os dedos

AreiaAreia

SilteSilte

ArgilaArgila

Sensação aspereza, não plástico, não pegajoso

Sensação sedosidade, plástico, não pegajoso

Sensação sedosidade, plástico, pegajoso

Textura do soloTextura do solo Textura do soloTextura do solo

DistribuiçãoDistribuição dodo tamanhotamanho dede partículaspartículas dede trêstrês solossolos comcom amplaamplavariaçãovariação dede texturatextura.. NoteNote queque háhá umauma transiçãotransição gradualgradual nanadistribuiçãodistribuição dodo tamanhotamanho dede partículaspartículas emem cadacada umum destesdestes solossolos..

Fonte: Brady, 1983


RelaçãoRelação entreentre tamanhotamanho dede partículapartícula ee tipotipo dede mineralmineral presentepresente..

_O_O quartzoquartzo éé dominantedominante nana fraçãofração areiaareia ee emem fraçõesfrações maismaisgrosseirasgrosseiras dede siltesilte..

_Silicatos_Silicatos primáriosprimários comocomo oo feldspato,feldspato, hornblendahornblenda ee micamica estãoestãopresentespresentes nana areiaareia ee emem menoresmenores quantidadesquantidades nana fraçãofração siltesilte..

_Minerais_Minerais secundários,secundários, comocomo óxidosóxidos dede ferroferro ee alumínio,alumínio, sãosãopredominantespredominantes nana fraçãofração siltesilte dede menormenor diâmetrodiâmetro ee nana fraçãofração argilaargilamaismais grosseiragrosseira..

Fonte: Brady, 1983


Condiciona todos os fatores de crescimento em Condiciona todos os fatores de crescimento em menor ou maior graumenor ou maior grau

Influi sobre:Influi sobre:-- Retenção, movimento e disponibilidade de Retenção, movimento e disponibilidade de

águaágua-- ArejamentoArejamento-- Disponibilidade de nutrientesDisponibilidade de nutrientes-- Resistência à penetração de raízesResistência à penetração de raízes-- Estabilidade de agregadosEstabilidade de agregados-- Compactabilidade dos solosCompactabilidade dos solos-- ErodibilidadeErodibilidade

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Textura finaTextura fina Textura médiaTextura média Textura grosseiraTextura grosseiraARGILOSOSARGILOSOS francosfrancos ARENOSOSARENOSOS

retenção de água elevadaretenção de água elevada Retenção de água baixaRetenção de água baixaCirculação de água difícilCirculação de água difícil Circulação de água fácilCirculação de água fácil

Coesão elevadaCoesão elevada Coesão baixaCoesão baixaConsistência plástica e Consistência plástica e

pegajosa (molhado) e dura pegajosa (molhado) e dura (seco) (seco)

Consistência friável (seco ou Consistência friável (seco ou molhado)molhado)

Densidade do solo menorDensidade do solo menor Densidade do solo maiorDensidade do solo maiorPorosidade total maiorPorosidade total maior Porosidade total menorPorosidade total menorMicroporosidade maiorMicroporosidade maior Macroporosidade maiorMacroporosidade maior

Aeração deficienteAeração deficiente Boa aeraçãoBoa aeraçãoSuperfície específica elevadaSuperfície específica elevada Superfície específica baixaSuperfície específica baixa

Solos bem estruturadosSolos bem estruturados Solos sem estruturaSolos sem estruturaCTC elevadaCTC elevada CTC baixaCTC baixa

Difícil preparo mecânico, Difícil preparo mecânico, pouco lavados e mais ricos em pouco lavados e mais ricos em

elementos fertilizanteselementos fertilizantes

Fácil preparo mecânico, mais Fácil preparo mecânico, mais lavados e mais pobres em lavados e mais pobres em elementos fertilizanteselementos fertilizantes


Os solos podem ser agrupados em Os solos podem ser agrupados em 13 classes 13 classes texturaistexturais -- TRIÂNGULO TEXTURALTRIÂNGULO TEXTURAL

Ex: 42% argilaEx: 42% argila

6% silte6% silte

52% areia52% areia

Classe texturalARGILA ARENOSA

33% argila

40% silte

27% areia

Área superficial específicaÁrea superficial específicaÁrea superficial específicaÁrea superficial específica


ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAASE = ASE = área superficialárea superficial

unidade massaunidade massaInfluenciada porInfluenciada por Tamanho da partícula afeta:Tamanho da partícula afeta:

atrito, adsorção, tensão superficial.atrito, adsorção, tensão superficial. Forma da partículaForma da partícula Natureza da partícula:Natureza da partícula:

MO, MO, ASE, ASE, decomposição.decomposição. Composição da partícula: Composição da partícula:

atividade, superfície interna.atividade, superfície interna.


RelaçãoRelação entreentre aa áreaárea superficialsuperficial dede umum cubocubo dede massamassa conhecidaconhecida ee ootamanhotamanho dede suassuas partículaspartículas..

_No_No cubocubo maiormaior (a)(a) cadacada ladolado possuipossui 6464 cmcm22 dede áreaárea superficialsuperficial.. OO cubocubotemtem seisseis lados,lados, comcom áreaárea superficialsuperficial totaltotal dede 384384 cmcm22 ((66 ladoslados xx 6464cmcm22)).. SeSe oo mesmomesmo cubocubo fossefosse divididodividido emem cuboscubos menoresmenores (b)(b) dede modomodoqueque cadacada umum tenhatenha 22 cmcm dede lado,lado, oo mesmomesmo materialmaterial seráserá agoraagorarepresentadorepresentado porpor 6464 cuboscubos pequenospequenos ((44 xx 44 xx 44)).. CadaCada ladolado dodo cubocubopequenopequeno teráterá 44 cmcm22 ((22 xx 22)) dede áreaárea superficial,superficial, resultandoresultando emem 2424 cmcm22

dede áreaárea superficialsuperficial ((66 ladoslados xx 44 cmcm22)).. AA áreaárea superficialsuperficial totaltotal seráserá dede15361536 cmcm22 ((2424 cmcm22 xx 6464 cuboscubos)).. DesteDeste modo,modo, aa áreaárea superficialsuperficial destedestecubocubo seráserá quatroquatro vezesvezes maiormaior dodo queque aa áreaárea superficialsuperficial dodo cubocubo maiormaior..

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ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICAÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA

Relacionada comRelacionada com

CTC, retenção de água e nutrientes;CTC, retenção de água e nutrientes;

retenção e liberação de poluentes;retenção e liberação de poluentes;

expansão / contração;expansão / contração;

propriedades mecânicas:propriedades mecânicas:

coesão, resistência, plasticidade.coesão, resistência, plasticidade.


QuantoQuanto maismais finafina aa texturatextura dodo solo,solo, maiormaior éé aa superfíciesuperfície efetivaefetivaexpostaexposta porpor suassuas partículaspartículas.. NoteNote queque aa adsorção,adsorção, aa expansãoexpansão eeoutrasoutras propriedadespropriedades físicasfísicas (plasticidade(plasticidade ee coesão,coesão, calorcalor dedeumedecimento)umedecimento) seguemseguem aa mesmamesma tendênciatendência ee aumentamaumentamrapidamenterapidamente àà medidamedida queque sese aproximamaproximam dada dimensãodimensão coloidalcoloidal..

Fonte: Brady, 1983

Consistência do soloConsistência do soloConsistência do soloConsistência do solo

Consistência do soloConsistência do solo

CONSISTÊNCIACONSISTÊNCIA DO SOLODO SOLO

_Resposta do solo às forças externas que _Resposta do solo às forças externas que tentam deformátentam deformá--lo ou rompêlo ou rompê--lo.lo.

_Manifestação das forças de coesão e adesão _Manifestação das forças de coesão e adesão sob diferentes condições de umidade.sob diferentes condições de umidade.

Estrutura do soloEstrutura do solo

ESTRUTURA DO SOLOESTRUTURA DO SOLO

OO solosolo éé compostocomposto porpor partículaspartículas dede AreiaAreia eeSilteSilte queque sese mantémmantém unidasunidas pelapela açãoação dadaArgilaArgila ee MatériaMatéria orgânica,orgânica, formandoformandoagregadosagregados estáveisestáveis..

AA organizaçãoorganização dasdas partículaspartículas ee agregadosagregados ééconhecidaconhecida comocomo estruturaestrutura dodo solosolo..

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Solo desetruturado (esquerda) e solo bem granulado(direita). Raízes de plantas e especialmente húmussão fatores principais na granulação do solos.

Fonte: Brady, 1983

ESTRUTURA DO SOLOESTRUTURA DO SOLO

UmUm solosolo comcom melhormelhor estruturaestrutura suportasuportamelhormelhor aa precipitaçãoprecipitação ee aa açãoação dede máquinasmáquinas eeimplementosimplementos agrícolasagrícolas ee tambémtambém permitepermite umaumamelhormelhor produçãoprodução dasdas culturasculturas..

AreiasAreias QuartzosasQuartzosas -- solossolos “sem“sem estrutura”estrutura”,,asas partículaspartículas dede areiaareia normalmentenormalmente ocorremocorremindividualizadas,individualizadas, semsem formaremformarem agregadosagregados..

esferoidal

placa

bloco angular

bloco subangular

colunar

prismática

Tipo de estrutura

A estrutura do solo relacionaA estrutura do solo relaciona--se com:se com:

AeraçãoAeração


Resistência mecânica à penetração Resistência mecânica à penetração

Infiltração de água e selamento superficialInfiltração de água e selamento superficial

COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?

11°°) Aproximação entre as partículas: ) Aproximação entre as partículas: -- floculação da argila floculação da argila -- desidratação do solo: aproxima partículasdesidratação do solo: aproxima partículas-- raízes: desidratação e pressão sobre as raízes: desidratação e pressão sobre as

partículaspartículas-- organismos: minhocas (coprólitos)organismos: minhocas (coprólitos)

COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?COMO SE FORMAM OS AGREGADOS ?

22°°)) EstabilizaçãoEstabilização:: agentesagentes cimentantescimentantes

-- quantidadequantidade dede argilaargila ee dede cátionscátions

-- forçasforças eletrostáticaseletrostáticas (Van(Van derder Walls)Walls)

-- MOMO.. Polissacarídeos,Polissacarídeos, AcAc.. húmicoshúmicos

-- microrganismosmicrorganismos:: açãoação mecânicamecânica (hifas(hifas dedefungos)fungos) ee produçãoprodução dede compostoscompostos orgânicosorgânicos

-- vegetaçãovegetação:: açãoação mecânicamecânica dasdas raízesraízes eefontefonte dede materialmaterial orgânicoorgânico nana superfíciesuperfície

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Estabilidade de agregadosEstabilidade de agregados

ESTABILIDADE DE AGREGADOSESTABILIDADE DE AGREGADOS

Resistência à desagregação que os agregados Resistência à desagregação que os agregados apresentam quando submetidos a apresentam quando submetidos a forças forças externasexternas (ação implementos agrícolas e (ação implementos agrícolas e impacto gota chuva) ou impacto gota chuva) ou forças internasforças internas(compressão de ar, expansão/contração) (compressão de ar, expansão/contração)

que tendem a rompêque tendem a rompê--los.los.


ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa estruturaestrutura dodo solo,solo,poispois aa estruturaestrutura podepode serser oo resultadoresultadodada agregaçãoagregação dasdas partículaspartículas primáriasprimárias(areia,(areia, siltesilte ee argila)argila) ee maismais outrosoutroscomponentescomponentes dodo solosolo comocomo matériamatériaorgânica,orgânica, calcáriocalcário ee saissais..

AA metodologiametodologia consisteconsiste emem passarpassar ososagregadosagregados porpor umum conjuntoconjunto dede peneiraspeneirascomcom diâmetrosdiâmetros decrescentesdecrescentes eequantificarquantificar asas fraçõesfrações retidasretidas..


PodePode--sese determinardeterminar aa distribuiçãodistribuição dodotamanhotamanho dede agregadosagregados estáveisestáveis emem águaáguaee aa secoseco..

AtravésAtravés dessadessa determinaçãodeterminação podepode--seseobterobter aa distribuiçãodistribuição dodo tamanhotamanho dosdosagregados,agregados, aa estabilidadeestabilidade dede agregados,agregados,oo DMPDMP ee DMGDMG..

FigFig.. DMGDMG dede agregados,agregados, emem solosolo ARGISSOLOARGISSOLOVERMELHOVERMELHO--AMARELOAMARELO submetidosubmetido porpor doisdois anosanos aoao PCPCee PDPD contínuocontínuo..


0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

DM

G, m

m

1.6 1.8 2.0 2.2 2.4Carbono orgânico, %

Relação entre o diâmetro médio geométrico (DMG) dos agregadosestáveis em água e carbono orgânico, em um Latossolo Vermelho-Escuro. Cruz Alta, RS. Fonte: Campos et al. (1995).

Há indicação clara de que o incremento de matéria orgânica do solo é acompanhado pelo incremento da agregação, expressa pela

estabilidade dos agregados, ocorrendo independente do tipo de solo


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Taxas de aumento da agregação

Textura do soloSistema de manejoSistema de cultura

Degradação estrutural Melhoria estrutural

Recuperação da estabilidade estrutural

Pelo menos 2x mais rápida em solos arenosos

do que argilosos

Da Ros et al. (1997) determinaram que o manejo inicial de solo que nuncarecebeu cultivo e a intensidade de mobilização de solos cultivados sãodeterminantes na condição estrutural resultante

A estabilidade estrutural foi inversamente relacionada com a freqüência eintensidade de mobilização do solo

4,9

4

2,92,1

1,2

CN PD-CN PD-Cal PD-Esc PCManejo de Solo

0

1

2

3

4

5

6

DM

G, m

m

Diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água sobdiferentes sistemas de manejo de um Latossolo de textura média. A linha comsetas mostra o limite crítico de DMG igual a 2 mm. Fonte: Da Ros et al. (1997).



DENSIDADE DO SOLO (Ds)DENSIDADE DO SOLO (Ds)

ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa estruturaestrutura dodo solosolo pelapelarelaçãorelação entreentre massamassa ee volumevolume dede solosolo..

AA metodologiametodologia consisteconsiste emem coletarcoletar umaumaamostraamostra dede solosolo comcom estruturaestrutura preservadapreservada eedede volumevolume conhecido,conhecido, ee pelapela relaçãorelação entreentremassamassa dede solosolo secoseco emem estufaestufa aa 105105 ooCC eevolumevolume dada amostraamostra ocupadoocupado porpor partículaspartículas eeporos,poros, obtémobtém--sese aa densidadedensidade dodo solosolo..


Relação comRelação com

TEXTURATEXTURA

Solos arenosos ds = 1,2 a 1,8 g cm-3

Solos argilosos ds = 1,0 a 1,6 g cm-3

PROFUNDIDADE:PROFUNDIDADE: ds com a profundidade MO, PT, compactação natural, diferentes formas de agregados, maiores pressões, argila iluvial (ocupa espaços).

MAU MANEJO DO SOLO: compactação ds

Ds em diferentes profundidades em umArgissolo Vermelho distrófico, sob dois tiposde uso.


0

10

20

30

40

50

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Densidade, Mg m-3

Prof

undi

dade

, cm

Mata

Lavoura(SPC)

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Densidade de partículasDensidade de partículas

DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)

Expressa a relação entre a massa e o volume Expressa a relação entre a massa e o volume que ocupam as partículas do solo, abstraindo que ocupam as partículas do solo, abstraindo o volume dos poros.o volume dos poros.

Ao contrário da densidade do solo, a amostra Ao contrário da densidade do solo, a amostra utilizada pode estar alterada.utilizada pode estar alterada.

DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)DENSIDADE DE PARTÍCULAS (Dp)

ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar oo volumevolume dede sólidossólidos dodo solo,solo,semsem considerarconsiderar aa porosidadeporosidade..

AA metodologiametodologia consisteconsiste emem macerarmacerar umaumaamostraamostra dede solosolo ee obterobter oo volumevolume ocupadoocupadopelaspelas partículaspartículas sólidassólidas dada amostraamostra..

AA densidadedensidade dede partículapartícula dodo solosolo éé aa médiamédiaponderadaponderada dada densidadedensidade realreal dede todostodos ososseusseus componentescomponentes mineraisminerais ee orgânicosorgânicos..

A Dp é influenciada pelo manejo ?A Dp é influenciada pelo manejo ?

Valores de Valores de dpdp estão ligados à presença de estão ligados à presença de certos componentes minerais ou orgânicos:certos componentes minerais ou orgânicos:

Solos com baixos teores em óxidos Fe(clima frio) - dp 2,65 g cm-3

Solos com altos teores em óxidos Fe(clima tropical e subtropical) - dp 3,0 g cm-3

Solos orgânicos - dp < 1,92 g cm-3

Porosidade do soloPorosidade do solo

POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLOPOROSIDADEPOROSIDADE TOTALTOTAL –– proporçãoproporção

percentualpercentual dede porosporos emem relaçãorelação aoao volumevolume dedesolosolo..

_Porosidade_Porosidade texturaltextural:: predominantepredominante emem solossolosarenososarenosos (pouco(pouco estruturados)estruturados)..

_Porosidade_Porosidade estruturalestrutural:: predominantepredominante ememsolossolos argilososargilosos (boa(boa agregação)agregação)..

MacroporosidadeMacroporosidade ––movimentomovimento d’água,d’água,aeraçãoaeração..

MicroporosidadeMicroporosidade –– retençãoretenção dede águaágua..

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POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLO

ObjetivoObjetivo:: avaliaravaliar aa quantidadequantidade ee aanaturezanatureza dosdos porosporos existentesexistentes nono solosolo..

AA metodologiametodologia consisteconsiste emem coletacoleta dedeamostraamostra dede solosolo comcom estruturaestruturapreservada,preservada, saturaçãosaturação dada amostra,amostra,aplicaçãoaplicação dede tensãotensão dede 6060 cmcm dede colunacolunadada águaágua ee secagemsecagem emem estufaestufa aa 105105 ooCC..

FATORES QUE AFETAM A POROSIDADEFATORES QUE AFETAM A POROSIDADE

Agregação:Agregação: granulares x blocosgranulares x blocosTextura Textura -- Arenosos: Arenosos: PTPT

-- Argilosos: Argilosos: PT PT Profundidade: Profundidade: profundidade profundidade PTPT

Espaço aéreoEspaço aéreo: pressão = 60 cm H2O (: pressão = 60 cm H2O (--0,06 atm)0,06 atm)Mínimo 10%Mínimo 10%

IDEALIDEALMacroporosidade = 1/3 do volume dos porosMacroporosidade = 1/3 do volume dos porosMicroporosidade = 2/3 do volume dos poros Microporosidade = 2/3 do volume dos poros

Macroporos25,0%

Microporos38,0%

Sólidos37,0%

Macroporos

19,0%Microporos

40,0%

Sólidos41,0%

Macroporos13,0%

Microporos40,0%

Sólidos47,0%

Mato

4 anos PC

50 anos PCLatossolo Roxo (> 60% argila)

(Brum, 1972)

POROSIDADE DO SOLOPOROSIDADE DO SOLO

0

5

10

15

20

25

30

35

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6Densidade, Mg m-3

Prof

undi

dade

, cm

PinusPastoEucaliptoMilhoMataCerrado

Solo: LatossoloCerrado: vegetação naturalMilho: sistema convencional há 18 anosEucalipto: Eucalyptus camaldulensis há 10 anosPinus: Pinus caribea var. hondurensis há 10 anosMata ciliar: reflorestada com espécies nativas há 10 anosPastagem: Brachiaria decumbens há 10 anos

Fonte: Cavenage et al., 1999

Cerrado

38%

12%

50%

Mata

44%30%

14%

Eucalipto

40% 30%

9%

Pinus

40%

26%

14%

Camada 0-10 cmMicroMacro

Porosidade total

Milho

47%36%

10%

10-20 cm: 4%

10-20 cm: 38% Pastagem

40% 33%

8%

10-20 cm: 11%

Fonte: Cavenage et al., 1999


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Resistência à penetração

UmidadeDensidade

Crescimento radicular

Força que a raiz precisa para

penetrar no solo


5101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

Pinus5

101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

0 28Distância, cm

1428 14

Esteira

Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda) após o corte do pinus (direita). Fonte: Cechin et al., 2006

5101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

Pinus5

101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

0 17,5 3535Distância, cm

17,5

pneu

5101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

pneu

Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda), após uma passado do Skidder (meio) e após várias passadas do Skidder (direita). Fonte: Cechin et al., 2006

5101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.5

1.01.52.0

MPa

Pinus5

101520253035404550

Prof

undi

dade

, cm

0.00.51.01.52.0

MPa

Estaleiro

Resistência à penetração de uma área de pinus sem o tráfego de máquinas (esquerda) e no estaleiro (direita). Fonte: Cechin et al., 2006

SOLO BEM ESTRUTURADOSOLO BEM ESTRUTURADOPermitePermite::a)a) PorosPoros adequadosadequados parapara aa entradaentrada dede arar ee

águaágua nono solosolo;;b)b) PorosidadePorosidade adequadaadequada parapara queque aa águaágua sese

movimentemovimente atravésatravés dodo solosolo sendosendo disponíveldisponívelparapara asas culturas,culturas, assimassim comocomo permitapermita umaumaboaboa drenagemdrenagem dodo solosolo;;

c)c) PorosidadePorosidade adequadaadequada parapara oo crescimentocrescimentodasdas culturasculturas apósapós aa germinaçãogerminação dasdassementes,sementes, permitindopermitindo queque asas raízesraízes exploremexploremumum maiormaior volumevolume dede solosolo emem buscabusca dede ar,ar,umidadeumidade ee nutrientesnutrientes..

18/05/2010

13

Palha

+

Atividade biológica

+

Matéria orgânica

= Boa estrutura

Raízes explorando o maior volume

de solo

= Boa estrutura

Degradação ambiental

ErosãoAtividade biológica

Trocas gasosas

Compactação

Conversão de área de mata em lavoura

Qualidade ambiental

DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURADEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA

CAUSASCAUSAS

preparo intensivo e queima dos resíduos preparo intensivo e queima dos resíduos

tráfego intenso de máquinas com umidade tráfego intenso de máquinas com umidade inadequadainadequada

impacto da gota de chuvaimpacto da gota de chuva

dispersão química dos colóidesdispersão química dos colóides

inaptidão agrícolainaptidão agrícola

Causas da degradação da estruturaCausas da degradação da estrutura

DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURADEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA

CONSEQUÊNCIASCONSEQUÊNCIASpropriedadespropriedades físicasfísicas afetadasafetadas -- densidadedensidade

ee porosidadeporosidade dodo solo,solo, estabilidadeestabilidade dosdosagregados,agregados, retençãoretenção ee infiltraçãoinfiltração águaágua ......

camadascamadas compactadascompactadas subsuperficiaissubsuperficiais resistênciaresistência dodo solosolo àà penetraçãopenetraçãoerosãoerosão –– sulcossulcos ouou laminarlaminarcrostascrostas superficiaissuperficiais

Degradação da estrutura = impacto ambientalDegradação da estrutura = impacto ambiental

18/05/2010

14

75 80 85 90Grau de compactação (%)

20

40

60

80

100R

endi

men

to re

lativ

o (%

)

ArgissoloLatossolo

Relações dos propriedades físicas com o Relações dos propriedades físicas com o rendimento de plantasrendimento de plantas

Relação entre grau de compactação e rendimentorelativo. Fonte: Suzuki, 2005.

Relações dos propriedades físicas com o Relações dos propriedades físicas com o rendimento de plantasrendimento de plantas

Solo muito soltoSem estrutura Solo bem

estruturadoSolo compactado

Estrutura degradada

Muitos torrões

Baixa retenção de água

Contato solo-semente deficiente

Contato solo-raiz deficiente

Suscetibilidade da cultura à seca

Baixa aeração

Suscetibilidade da cultura à seca

Restrições ao crescimento radicular

Baixa infiltração de água-escorrimento superficial

Boa aeração

Boa retenção de água

Boa infiltração de água

Diminuição de riscos da cultura à seca

Solo SoloCompactação

Cobertura do solo

Atividade microbiológicaMatéria orgânica

Estabilidade estruturalResistência à compactação

Evitar a degradação do solo !!!Evitar a degradação do solo !!!

Indicadoresfísicos ebiológicos dosolo,relacionados aodesenvolvimentoe produção deplantas, usadospara avaliar aqualidade dossolos (extraídode Reichert etal., 2003).

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Apresentação aula 99