Apostila de Fundamentos e Fertilidade do Solo

Apostila de Fundamentos e Fertilidade do Solo

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A morfologia de um solo diz respeito as suas características macroscópicas facilmente perceptíveis, ou seja, é a “anatomia do solo”. Na delimitação dos horizontes de um solo, o pedólogo baseiase em três características morfológicas principais: cor, estrutura e consistência. No entanto, a descrição de um perfil de solo, é bem mais ampla que apenas estas características, como se pode observar na seqüência prática abaixo:

Principais características morfológicas observadas por um pedólogo na descrição de um perfil de solo:

5.1. Textura

A textura do solo pode ser definida como sendo a proporção relativa dos diferentes grupos de partículas primárias do solo (areia, silte e argila) nele existentes. A textura do solo, não só diz respeito ao tamanho das partículas minerais, como também diz respeito à sensação que dá ao tato uma massa de solo - grosseira, fina ou sedosa.

Em campo, a classe textural é avaliada pela sensibilidade através do tato. As partículas maiores (areia) dão uma sensação áspera; as partículas intermediárias (silte) dão a sensação de macio ou sedoso e as partículas menores (argila) dão desde a sensação dura, quando o solo está seco, a plástica e pegajosa quando a massa de solo encontra-se molhada.

Em laboratório, a determinação da textura de uma amostra de solo, se faz através da análise granulométrica, também conhecida como análise mecânica do solo, cujo objetivo principal é determinar as percentagens de areia, silte e argila e, com o auxílio de um triângulo textural determinar-se a classe textural do solo.

As partículas do solo se classificam em vários grupos de tamanhos, tomando como base seus diâmetros equivalentes e dentre muitas classificações existentes, a comissão de solos adotou a escala de Atterberg, cujos limites são:

FRAÇÃODIÂMETRO
areia 2,0 - 0,05 m
silte 0,05 - 0,002 m
argila < 0,002 m

5.2. Superfície específica

A superfície específica de um solo é definida como a área por unidade de peso (m2/g). É inversamente proporcional ao diâmetro das partículas, ou seja, quando menor a partícula do solo maior sua superfície específica por unidade de peso, como se pode observar na Tabela 1.

Tabela 1. Relação entre diâmetro de partículas, seu número por cm3 e sua superfície específica

Diâmetro dasNúmero das Superfície das
partículas (cm)partículas em partículas

1 cm3 de solo (cm2)

1,0 1,0 3,14
0,5 8,0 6,28
0,06 4.096,0 50,23
0,001 1.0.0.0,0 3.141,60

Praticamente, apenas as argilas ao lado da matéria orgânica, são responsáveis pela superfície específica dos solos. Esta importante propriedade física é diretamente responsável pela adsorção de água e nutrientes no solo, considerando-se que estes fenômenos são de superfície ou de área de exposição, como mostra a Tabela 2.

Tabela 2. Superfície específica dos principais componentes da fração argila e da matéria orgânica.

ComponentesSuperfície

específica(m2/g)

Gibsita1,0 a 100
Pirofilita7,0
Caulinita5,0 a 10
Goetita30
Haloisita75
Micas hidratadas100 a 200
Óxidos de ferro100 a 400
Sílica amorfa100 a 600
Vermiculita300 a 500
Alofanas400 a 700
Hectorita465
Montmorilonita700 a 800
Matéria orgânica700
Da = ms (g/cm3) ou Da = p.s.s. (g/cm3)

5.3. Densidade aparente (global) Vt Vt onde: Da - Densidade aparente (g/cm3) ms - massa do solo seco (g) Vt - Volume total do solo (cm3) p.s.s. - peso do solo seco (g)

Nesta definição não se inclui a massa do líquido, porque é variável e não caracteriza um solo. A densidade aparente é afetada pela estrutura, grau de compactação do solo, etc. Seu valor varia normalmente entre 1,1 e 1,6 g/cm3, podendo, no entanto, chegar a 0,7 g/cm3 em solos orgânicos e 1,8 g/cm3 em solos altamente compactados.

Dr = ms (g/cm3) ou Da = p.s.s. (g/cm3)
Vs Vs

5.4. Densidade real (das partículas) onde: Dr - Densidade real (g/cm3) ms - massa do solo seco (g) Vs - Volume dos sólidos (cm3) p.s.s. - peso do solo seco (g)

O valor da densidade real varia em torno de 2,5 a 2,7 g/cm3, sendo comum usar-se 2,65 g/cm3 como média, quando a densidade real não é medida em laboratório.

5.5. Porosidade

A porosidade total pode ser definida como a relação entre o volume ocupado pelos poros e o volume total do solo:

Pt = Vp x 100 (%)

Vt onde: Pt - Porosidade total (%) Vp - Volume dos poros (cm3) Vt - Volume total do solo (cm3)

O conhecimento da porosidade total de um solo não é informação muito importante para caracterizar suas propriedades.É muito mais importante saber qual a distribuição do tamanho dos poros. Schumacher (1860), classificou a porosidade em duas categorias: porosidade capilar, também chamada de microporosidade e porosidade não capilar, denominada de macroporosidade ou porosidade de aeração.

Na prática é difícil determinar-se o volume de poros, por isso a porosidade total dos solos é calculada através da seguinte expressão:

Pt = [ 1 - Da ] x 100 (%)
Dr

onde: Pt - Porosidade total (%) Da - Densidade aparente (g/cm3) Dr - Densidade real (g/cm3)

5.6. Estrutura

A estrutura de um solo é definida como sendo o resultado da agregação de suas partículas primárias (areia, silte e argila), originando no solo formas bem definidas. Essa agregação estável só é possível devido a presença de agentes cimentantes, como: minerais de argila; matéria orgânica; calcário; sais; presença de alguns catíons; óxidos de ferro e alumínio; etc.

Solos arenosos quando úmidos têm uma tendência a formar agregados estáveis. Neles a estrutura é dita de grãos simples. Os solos siltosos, possuem uma estruturação instável, podendo, com facilidade, tornarem-se compactos e impermeáveis. Os solos argilosos são normalmente bem estruturados.

A estrutura dos solos apresentam duas classificações básicas: a primeira é quanto ao grau de desenvolvimento, onde os solos são classificados em: sem estrutura (grãos simples); fraca; moderada e estrutura forte. A segunda classificação diz respeito ao tipo ou forma de estrutura. Nesta classificação, os solos podem apresentar estrutura laminar; em blocos angulares e subangulares; prismática e colunar; granular e grumosa.

5.7. Consistência

É a atuação das forças de coesão e adesão existentes no solo, ou seja, é a atração das partículas sólidas entre si e pela água. Dependendo das condições de umidade do solo, podemos ter: consistência quando o solo encontra-se seco, isto diz respeito a dureza ou tenacidade do solo; consistência quando o solo encontrase úmido e relaciona-se com a friabilidade do solo; consistência quando o solo encontra-se molhado, que diz respeito a plasticidade e pegajosidade.

6. ÁGUA NO SOLO

Á água do solo é de fundamental importância em todos os processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem no solo, constituindo-se num componente preponderante do desenvolvimento vegetal.

6.1. Propriedades da água

(hidrogênio parcialmente nú) e cargas negativas(geradas

A água apresenta muitas propriedades especiais, cuja explicação está intimamente ligada à sua estrutura molecular. Analisando-se a estrutura da molécula da água, observa-se claramente a existência de pontos onde haverá cargas positivas pela extrema eletronegatividade do oxigênio). Quando duas dessas moléculas se aproximam, elas se orientam com respeito a suas cargas +(psitivas) e -(negativas) formando uma ligação chamada de ponte de hidrogênio.

a) Troca de estado

Para passar de um estado para outro, é necessário romper as pontes de hidrogênio. Por isso, a mudança de estado da água exige uma quantidade alta de energia. Por exemplo, nas mudanças de gelo para líquido são consumidas 80 cal/g e na mudança de líquido para vapor são consumidas 540 cal/g.

b) Alto ponto de fusão e vaporização

A água funde a 00C e vaporiza-se a 1000C. Esses são valores bem elevados para uma molécula deste tamanho, e o fenômeno é explicado, novamente, pela necessidade de se romper parte das pontes (no caso da fusão) ou todas as pontes de hidrogênio a fim de que a vaporise. Êsses fenômenos são extremamente importantes para a vida biológica no planeta.

c) Características de bipolo

A água, devido ao desbalanço de cargas elétricas de sua molécula, se orienta em relação a um campo elétrico, ou na presença de íons, de acordo com sua carga elétrica. É por essa razão que água é um solvente muito forte, sendo chamada de solvente universal.

d) Força de adesão

É a propriedade que possui a água de aderir a outras substâncias. Essa propriedade é forte na água devido, novamente, ao fato dela ser uma molécula bipolar. A adesão se refere à atração entre moléculas diferentes. No caso entre a água e outras moléculas.

e) Força de coesão

É a atração que a molécula de água exerce noutra congenere.

Tanto a adesão com a coesão na água são elevados, e são resultantes das interações entre pontes de hidrogênio.

f) Tensão superficial

É a força que se apresenta na interfase entre um líquido e uma fase gasosa, que no caso da água origina-se de moléculas de água na superfície do líquido que não têm seus campos elétricos inteiramente satisfeitos, ao contrário das moléculas no interior do líquido.

6.2 Relações massa/volume

Considerando-se o solo como um sistema trifásico: sólidolíquido-gases, poderemos observar como ocorre as diversas relações entre estes componentes.

Vp = Volume de poros Va = Volume de ar Vl = Volume de líquido Vs = Volume de sólido Vt = Volume total; Vt = Vs + Vl + Va; Vp = Vl + Va; Vt = Vp + Vs ma = massa de ar; aproximadamente igual a zero ml = massa do líquido ms = massa do sólido mt = massa total ; mt = ml + ms

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