Baixe trabalho escrito de solo e outras Trabalhos em PDF para zootecnia, somente na Docsity! Faculdade de estudos Administrativos de Minas Gerais Alessandra Ribeiro Clarice Silva Diogo Felipe Stephanie Morato TEXTURA DO SOLO Gênese, Propriedades e Classificação do Solo Belo Horizonte 2010 Introdução A parte sólida de um solo é constituída por matéria inorgânica e orgânica, geralmente intimamente ligada. Em certos solos o material inorgânico sólido é constituído por partículas grosseiras, dando-lhes o aspecto cascalhento ou arenoso; em outros predominam as partículas minerais e coloidais, dando ao solo características argilosos. A argila, matéria orgânica, o calcário e os sesquióxidos de ferro e alumínio, funcionam como agentes cimentastes agregando as demais partículas. Já textura do solo é estudada pela analise granulométrica a qual permite classificar os componentes sólidos em classes de acordo com seus diâmetros. Para uma mesma classe a um limite superior e o inferior de acordo com a escala adotada. As partículas de uma mesma classe de diâmetro apresentam estrutura e composição química diferente, variando em tamanho e forma, podendo ser cristalinas ou amorfas. A textura do solo é expressa, portanto, unicamente pelas classes de tamanho de partículas dentro de determinadas amplitudes de variação e englobando material com diferentes composições e características. As partículas do solo são assim denominadas: Areia, limo ou silte e argila. O termo silte foi adotado pela sociedade brasileira de ciência do solo, indistintamente, ambas as palavras. A expressão distribuição dos tamanhos das partículas é usada como equivalente de textura. A textura do solo pode ser definida como sendo a proporção relativa dos diferentes grupos de partículas primarias nele existentes. Os termos: separados do solo, separados mecânicos, separado físicos mecânicos, frações do solo, partículas primárias, separados texturais, ou ainda, partículas individuais, são, geralmente, empregados com sinônimos. Classificação a ser analisada pode receber um pré-tratamento e deve sofrer uma dispersão, antes de iniciar a determinação da granulometria propriamente dita. O pré- tratamento tem por finalidade remover sais solúveis, gesso, matéria orgânica e óxidos de ferro, quando presentes em altas concentrações na terra a ser analisada. A dispersão dos agregados do solo ou partículas agregadas secundária e seus constituintes, ou partícula primária, são indispensáveis, uma vez que a análise granulométrica pretende classificar os separados do solo em classes, de acordo com seus tamanhos. A dispersão ou peptização dos agregados do solo pode ser realizada pelos seguintes métodos: a) Mecânicos, como a ebulição em água, agitação lenta ou em alta rotação; b) Químicos pela remoção dos iônios floculantes, como o cálcio, magnésio, hidrogênio, alumínio e ferro, substituindo-os por catiônicos altamente hidratados, como o sódio, lítio e amônia. Para a dispersão são mais empregados os seguintes compostos de sódio: carbonato, acetato, oxalato, hidróxido e hexameta-fosfato (calgon); c) Químico - mecânicos são os métodos usuais e que consistem na combinação dos dois métodos anteriores, isto é, o emprego de agitação na presença de agentes químicos dispersantes. Não é possível eleger um método de dispersão de aplicação geral, pois, a natureza de cada solo é que indica qual agente químico ou suas combinações mais adequadas. Quando se deseja determinar o grau de floculação de uma amostra de terra efetuam-se duas analises granulométrica: a primeira, fazendo a dispersão com um agente químico e com agitação; a segunda, dispersando apenas com agitação em água. (Os métodos de análise granulométricos podem ser assim classificados: a) por peneiragem; b)por sedimentação continua; c)por sedimentação descontinua; d)por levigação. O método por peneiragem ou tamisamento é o empregado para obtenção do esqueleto do solo, da terra fina e para separação das diferentes classes de areias. A amostra de terra natural é secada ao ar ou em estufa a 50°C e depois pesada para se ter sua massa total; esboroa-se com cuidado empregando rolo revestido de borracha ou rolo de madeira sobre manta de borracha, evitando quebrar os minerais existentes na amostra; passa-se em peneira ASTM n.° 10, de tela com malhas de 2 mm de abertura; o material que passar pelo tamis é considerado terra fina seca ao ar, convencionalmente representando pelas letras TFSA; o material retido é o esqueleto de solo, o qual deve ser lavado com água e, se ainda houver argila aderente aos minerais, lavado com solução de hidróxido de sódio 0,05 normal, secado e pesado; havendo raízes entre os minerais, removê-las e pesar à parte. Se o esqueleto do solo tiver cascalhos, passá-lo em peneiras de 20 e 250 mm para obter o cascalho fino e grosso. Expressar os resultados das pesagens em porcentagens do peso total da amostra de terra. A TFSA é usada para as análises granulométricas. Como métodos de sedimentação, alguns deles já em desuso nos laboratórios podem ser citados o de Sven-Oden, o de Wiegner, o de Bouyoucous e o de Casagrande. O de Sven- Oden emprega uma balança hidrostática automática, especial, para registrar o aumento de peso pela sedimentação dos separados do solo sobre o prato da balança quando imerso na suspensão de terra. O método de Wiegner mede, por meio de um tubo piezométrico, a variação da densidade de uma suspensão de terra em função do tempo de sedimentação das partículas. Dos métodos propostos para análise granulométrica, os mais utilizados atualmente são: o tamisamento, para separar as areias em suas classes; o da pipeta especifica para determinação da argila e o de Bouyoucos, que é um método expedito. A comissão de solos, ao analisar as terras do Estado de São Paulo, empregou o método do cilindro de Koettinge. Método da pipeta O método da pipeta é especialmente indicado para análise da argila, podendo determinar, também, a fração silte. É um método de sedimentação, utilizando pipeta para coletar uma alíquota a profundidade e tempo determinados. Quando a amostra a ser analisada não tem finalidade de pesquisa cientifica e sim para apenas determinar a classe textural a que pertence o solo, não há necessidade de excessivo rigor na realização da análise granulométrica. Para esses casos, são satisfatoriamente empregados métodos expeditos como o de Bouyoucos, que se descreve mais adiante. Se os resultados analíticos são para ser aplicado em um diagrama triangular para se encontrar a classe textural, toda a precisão do método se perde na amplitude das áreas do triângulo, correspondentes a cada classificação, superando pequenos erros cometidos na determinação granulométrica. Método de Bouyoucos Conhecido também como método do hidrômetro, foi proposto em 1926 pelo pesquisador que lhe empresta o nome. O método vem sofrendo sucessivas modificações. Baseia-se no princípio de que o material em suspensão comunica determinada densidade ao líquido; com ajuda de um densímetro, Bouyoucos relacionou as densidades com o tempo de leitura e com a temperatura, calculando com esses dados a porcentagem de partículas e seus diâmetros. O método de Bouyoucos, que emprega equipamentos especiais, resume-se em dispersar a amostra de terra em um agitador elétrico especial de 12000RPM, transferir para um cilindro de sedimentação e ler as densidades com hidrômetro a vários intervalos de tempo. A perfeita dispersão da amostra é fundamental para qualquer método de análise granulométrica. Assim, recomenda-se juntar à amostra 100ml de uma solução de hexametafosfato de sódio a 5%, 600ml de água e agitar suavemente por 10 minutos; em seguida, passar para o copo do aparelho especial e agitar em alta rotação por 5 minutos. Passa-se a suspensão para o cilindro de sedimentação e completa-se o volume com o hidrômetro mergulhado no líquido. Os cilindros trazem duas marcas de aferição. A inferior é para amostras de 50g (terras argilosas) e a superior é para amostras de 100g (terras arenosas, pobres de argilas). Após homogeneizar a suspensão por 1 minuto, com auxílio do agitador manual, fazem-se as leituras com o hidrômetro, colocando-o na proveta alguns segundos antes, para que ele se estabilize. Para a escala de classificação adotada pelo USDA (silte e areia muito fina com o limite de 0,05mm) a primeira leitura será feita após 40 segundos no inicio da sedimentação das partículas. Para a escala da Sociedade Internacional de Ciência do Solo – Atterberg – (silte e areia fina com limite de 0,02mm) a primeira leitura será após 4 minutos. A primeira leitura do densímetro corresponde à quantidade de argila e silte em suspensão; o método prevê que, após decorrido o tempo aguardado para a primeira leitura, todas as partículas classificadas como areias do solo já tenham se sedimentado. A segunda leitura, para ambas as escalas, será feita após duas horas e corresponde à argila em suspensão, uma vez que nesse prazo todas as partículas de silte já devem ter ultrapassado a massa líquida que envolve o densímetro, não mais influindo sua densidade. Feita a análise granulométrica, transportam-se os resultados analíticos para um diagrama triangular, onde as diferenças classes texturais serão delimitadas, segundo as proporções de areia total, silte e argila. Existem vários modelos de triângulos para auxiliar na classificação das classes texturais do solo. O triângulo proposto pelo Soil Survey Staff do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos da América do Norte foi modificado pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, a qual introduziu mais uma classe textural, a denominada argila pesada, bem como a modificação da palavra barro para franco. Assim, por exemplo, o solo pertencente à classe textural barro argiloso é agora denominado franco argiloso. Fonte: http://www.florestadesuculentas.com.br/blog/wpcontent/uploads/2010/03/Tri%C3%A2ngulo- textural.GIF Nas análises mecânicas da Comissão de Solos adotou a escala de Atterberg ou Sociedade Internacional de Ciência do Solo, que dá como limites entre silte e areia fina 0,02mm; por interpolação gráfica nas curvas somatórias de distribuição, foram ajustados os limites entre esses separados para a escala do USDA, isto é, 0,05mm. A representação da textura de um solo pode ser feita através de um triângulo, como foi dito, ou por gráficos feitos em papel semilogarítimico, conhecidos como curvas de composição granulométrica; estas dão uma melhor idéia da distribuição das partículas e permitem a comparação de análises de amostras de solos cujos resultados foram expressos em diferentes sistemas de classificação. Correlações As composições granulométricas dos solos do Estado de São Paulo, segundo os dados publicados e calculados por computador, indicaram a ocorrência das seguintes principais correlações: a) Areia total X Y R Regressão linear Areia total % Areia total % Areia total % Areia total % Areia total % Areia total % Areia total % C% N% Silte % Argila % U.eq. % S CTC -0.58 -0.61 -0.88 -0.99 -0.91 -0.51 -0.71 Y= 5.59 - 0.06x Y= 0.581 - 0.006x Y= 21.02 - 0.20x Y= 78.78 – 0.80x Y= 40.87 – 0.34x Y= 16.34 – 0.14x Y= 23.10 – 0.20x Esses dados permitem que se façam importantes interpretações. Primeiramente, verifica-se que, como todos os valores de r são negativos, todas as correlações são negativas. Isto significa que, aumentando os conteúdos de areia total% do solo, eixo x, diminuem os valores do eixo y, como o C%, N%, silte%, etc. É fácil de serem explicadas essas ocorrências: quanto mais ricos de areia forem os solos, mais quentes e arejados serão e, conseqüentemente, mais favoráveis à decomposição da matéria orgânica e mais pobres em carbono e nitrogênio. É curioso notar que fenômeno como esse não ocorre somente no Estado de São Paulo com horizontes argilosos classificados como B latossólicos. A correlação negativa dos componentes silte e argila è óbvia, pois, à medida que aumenta o conteúdo de areia de um solo, os teores de limo e argila devem, forçosamente, diminuir. A equação de regressão linear entre a areia total e a argila apresentou uma correlação 0,99; muito próxima da unidade, ou seja, com uma alta associação entre as variáveis. Este fato permite que se empregue essa equação para estimar o conteúdo de argila do horizonte superficial dos solos com B textural, do Estado de são Paulo, a partir unicamente do teor de areia total, desconhecendo-se o valor do silte. A equação é a seguinte: Argila % = 78,8 – (0,80. areia total %) Assim, por exemplo: o conteúdo de areia total de um solo Podzólico Vermelho Amarelo-Orto, é 82% quais os teores prováveis de argila e silte? Argila % = 78,8 – (0,80. 82% ) = 13,2%. Silte % = 100 – ( 82% + 13,2% ) = 4,8%. A equação pode apresentar pequena variação entre o resultado calculado e o determinado nas analises em laboratório, porém, para estimativas, ela é perfeitamente satisfatória. A correlação entre a umidade equivalente (U.eq.), a qual corresponde à água que uma amostra de solo é capaz de reter depois que foi submetida a ação de uma força centrífuga correspondente a 1000 gravidades e a areia total, pode ser assim interpretada: aumentando o conteúdo de areia. Diminuem os microporos do solo, responsáveis pela maior retenção de água. Inversamente, diminuindo o teor de areia, aumenta o de argila, geralmente em proporção maior do que aumenta a de silte, crescendo a microporosidade do solo. A explicação para a ocorrência das correlações entre a areia total e os valores CTC, capacidade de troca catiônica e S, soma de bases, é semelhante às anteriores, pois, é sabido que a argila tem maior poder de adsorção do que a areia. b) Silte X Y R Regressão Linear Silte % Silte % Silte % Silte % Silte % Silte % C% N% U.eq.% Mg K CTC 0,59 0,62 0,85 0,65 0,56 0,62 Y= -0,79 + 0,28x Y= -0,085 + 0,028x Y= 7,05 + 1,42x Y= 0,10 + 0,17x Y= 0,01 + 0,04x Y= 3,87 + 0,77x c) Argila X Y R Regressão linear Argila % Argila % Argila % Argila % Argila % Argila % Argila % Argila % C% N% Silte % U.eq. % Mg K S CTC 0.55 0.59 0.82 0.89 0.72 0.69 0.51 0,71 Y= -0,64 + 0,08x Y= -0, 066 + 0,008x Y= - 0,43 + 0,37x Y= 8,15 + 0,41x Y= 0,16 + 0,05x Y= 0,007 + 0,012x Y= 2,21 + 0,18x Y= 3,93 + 0,24x Argila % Argila % U.eq. % K 0,85 0,57 Y= 8,26 + 0,35x Y= 0, 044 + 0, 008x Os dados contidos na areia total mostram que existe uma correlação negativa entre a areia total do solo e os separados de argila e silte. Indicam ainda, correlações positivas com a umidade equivalente e com o potássio. Os valores Kr (relação SiO2/Al2O3 + Fe2O3) Al2O3/ Fe2O3, tem correlação negativa com o silte. Isto faz supor que a fração silte dos solos B latossólicos são ricos em Fe2O3; como nas relações acima do sesquióxido do ferro aparece no denominador, compreende-se que, quanto maior for sua concentração, menor será o valor da fração, daí a explicação para a interpretação inicial: mais silte no solo, menor o valor das relações citadas. Importância e relações com o solo e as plantas As referências indicadas pelas classes texturais dos solos do Estado pela classificação de campo, foram efetuadas quando foi feita a morfologia do perfil. Não se tratam, portanto, de classificações feitas a partir de analises de laboratório. Assim, se para um determinado perfil forem tomados os resultados das análises granulométricas que aparecem nas referências, usaram o triângulo para classes texturais, sendo que os resultados podem não coincidir com a classificação de campo. Relacionando as classificações de campo dos horizontes superiores dos principais grandes grupos de solos do Estado de São Paulo, constata-se que ocorrem oito classes texturais. Notar que a classificação “sandy clay loam” ou franco-argilo-arenoso é a que encerra maior número de grandes grupos; a classe textural “sand” ou areia, só ocorre em um grande grupo. Observa-se, ainda, que as quatro classes texturais “ silt loam” (franco-siltoso), “ silt” (silte), “ silty clay” ( argila-siltosa) e “ silty clay loam” ( franco-argilo-siltoso), não foram encontradas nos horizontes superficiais dos solos com B textural ou B latossólico. A determinação da textura do solo, ou seja, da distribuição dos seus separados, é empregada para se conhecer a classe textural a que pertence. Pode-se recorrer ao triangulo ou à curva de distribuição de separados, para melhor objetivar a distribuição das frações. Fazendo-se a determinação da argila total do solo ( com dispersante químico) e da argila natural ( só com água, sem dispersante químico) é possível calcular o chamado grau de floculação , o qual dá informação do grau de estabilidade dos agregados do solo. A argila natural é relativamente alta nos solos que apresentam horizonte B textural, com exceção da Terra Roxa Estruturada. Nos solos com B latossólico o conteúdo de argila natural é baixo, geralmente, inferior a 5%. No horizonte B2 é menor que 1%. Somente quando a relação SiO2/ Al2O3 é baixa, o pH em KCl é mais alto que o pH em água, ou os teores de carbono são relativamente elevados, em relação à textura, é que quantidades mais elevadas que 1% podem ser observadas. A determinação do conteúdo de argila nos horizontes A e B é importante para caracterizar e identificar duas principais categorias de solos do Estado de São Paulo. Assim, nos solos com B textural, o conteúdo de argila no horizonte B é superior ao de argila do horizonte A. Nos solos com B latossólico, o horizonte B pode ter o mesmo conteúdo de argila do horizonte A ou conteúdo mais elevado, não ultrapassando 1,8 vezes o teor de argila do horizonte A; a relação textural B/A varia de 1,0 a 1,8. O Grande Grupo Regossol também tem como importante fator para a classificação o fato de seu teor em argila ser sempre inferior a 15%, uma vez que os horizontes B dos solos com B textural ou B latossólico sempre tem mais de 15% de argila. Conhecendo-se os teores de argila, é possível fazer as seguintes avaliações: a) Grau de floculação Gf: relação entre a argila floculada (ou argila total At) menos a argila natural Na, e a argila total de uma amostra de solo: Gf % = At-Na . 100 At b) Relação textural Rt: razão entre a média das porcentagens de argila dos sub- horizontes do B, exclusive o B3, que se representa por AB ( argila de B) e a média das porcentagens dos horizontes do A, representado por AA ( argila de A). Rt= AB AA Para fins agrícolas, que dizem respeito ao crescimento e à produção das plantas, o conhecimento da natureza das partículas do solo ( por exemplo, a determinação dos minerais primários e dos tipos de minerais de argila ), tem sido considerado, quando aliado a outros fatores, mais importante que análises mecânicas e as conseqüentes determinações de suas classes texturais. Na prática, o conhecimento da classe textural do solo dá ao técnico uma série de informações sobre suas propriedades; a predominância de um separado permite o técnico experimentado tirar ilações, como foi visto, por exemplo, quando os interpretaram as correlações da areia, do silte e da argila com outros dados fornecidos pela análise do solo. Há um antigo quadro idealizado por Wiegner, no qual esse autor procura mostrar a variação que os solos podem apresentar quando se alteram as proporções de seus componentes areia, silte e argila. A título de ilustração reproduz-se o referido quadro, com ligeiras modificações. Referências Bibliográficas KIEHL, E.J. Textura. KIEHL, E.J. Manual de Edafologia. Relações solo-planta. São Paulo: Editora Agronômica - CERES, 1979. pág.: 112-133. Triângulo Textural. Disponível em: <http://www.florestadesuculentas.com.br/blog/wp- content/uploads/2010/03/Tri%C3%A2ngulo-textural.GIF>. Acesso em: 14 maio. 2010.