ESTRUTURA DO SOLO. Uma das propriedades mais importantes do solo Solos bem estruturados Solos bem agregados

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1 1 ESTRUTURA DO SOLO PROF. GILSON MOURA FILHO/SER/UFAL CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA DISCIPLINA: FÍSICA DE SOLOS 1. INTRODUÇÃO Uma das propriedades mais importantes do solo Solos bem estruturados Solos bem agregados 2. CONCEITOS Descritivo: Classificação de solos Funcional: Física de solos "MANEIRA COMO O SOLO SE ROMPE PELA APLICAÇÃO DE UMA FORÇA" (ZAKHAROV, 1927) "ARRANJO DAS PARTÍCULAS SÓLIDAS DO SOLO" (Bradfield, 1939) "ARRANJO DAS PARTÍCULAS PRIMÁRIAS DO SOLO EM AGREGADOS, NOS QUAIS AS FORÇAS QUE LIGAM TAIS PARTÍCULAS ENTRE SI SÃO MAIS INTENSAS DO QUE ENTRE OS AGREGADOS ADJACENTES" (Nikiforoff, 1941)

2 2 "AGREGAÇÃO DAS PARTÍCULAS PRIMÁRIAS DO SOLO EM UNIDADES COMPOSTAS OU AGRUPAMENTO DE PARTÍCULAS PRIMÁRIAS, QUE SÃO SEPARADAS DE AGREGADOS ADJACENTES POR SUPERFÍCIES DE FRACA RESISTÊNCIA" (Soil Survey Manual, 1951) "ARRANJAMENTO DAS PARTÍCULAS DO SOLO E DO ESPAÇO POROSO ENTRE ELAS, INCLUINDO AINDA O TAMANHO, FORMA E ARRANJAMENTO DOS AGREGADOS FORMADOS QUANDO PARTÍCULAS PRIMÁRIAS SE AGRUPAM EM UNIDADES SEPARÁVEIS" (Marshall, 1962) 3. CARACTERÍSITICAS DOS AGREGADOS Os agregados são considerados as unidades da estrutura, podendo variar em tamanho, forma e na intensidade das forças envolvidas. a) Tamanho e Forma Variação dentro e entre solos. b) Coesão Quanto maior a coesão, mais estável e nítido é o agregado. c) Porosidade Porosidade Interna ao Agregado ou Microporosidade. Porosidade Externa ao Agregado ou Macroporosidade d) Estabilidade Presença de Agentes Cimentantes: Minerais de Argila; Matéria Orgânica; e Óxidos de Fe e Al.

3 3 4. GÊNESE DOS AGREGADOS A Formação de Agregados está intimamente relacionada à floculação e ao comportamento da dupla camada elétrica relacionada aos colóides. Para a formação de AGREGADOS ESTÁVEIS é necessário, desta forma, que existam COLÓIDES; que estes passem pelo processo de FLOCULAÇÃO, e que haja CIMENTAÇÃO das partículas floculadas. COLÓIDES AGREGADOS ESTÁVEIS CIMENTAÇÃO FLOCULAÇÃO Aproximação de partículas podem atuar forças mecânicas geradas pela penetração de raízes, por animais de solo, pela expansão e contração do solo provocadas pelo umedecimento e secagem alternados, ou pela floculação dos colóides presentes. Fatores que favorecem o desenvolvimento de estrutura: Matéria orgânica, ação mecânica do sistema radicular, ação biológica, gelo e degelo, expansão e contração e floculação de colóides.

4 4 5. IMPORTÂNCIA Porosidade do Solo Infiltração de Água no Solo Retenção e Movimentação de Água no Solo Difusão Gasosa: Aeração Penetração de Raízes Transferência de Calor Atividade Biológica 6. MODELOS DE ESTRUTURAÇÃO DOS SOLOS 6.1. Teoria Clássica de Russel para a Formação de Torrões (1934) Água dipolar Pontes entre os cátions e ânions por meio de secagem do material. A formação de torrões foi limitada àquelas partículas que apresentavam capacidade de troca de bases considerável. A formação de torrões foi limitada a partículas menores. A formação de torrões é limitada àqueles sistemas que contém líquido com momento dipolar considerável. A natureza dos cátions trocáveis influencia a dureza dos torrões formados.

5 Teoria do Domínio Argiloso de Emerson (1959) A composição básica do solo pode ser considerada pela argila, representando a fração coloidal e pelo quartzo, representando a fração grosseira, ou seja, areia e silte. Os grãos de quartzo, "domínio argiloso" e matéria orgânica se arranjam de várias maneiras, formando os agregados do solo. Quartzo Quartzo Quartzo Matéria orgânica Domínio argiloso Figura 1. Representação esquemática da teoria de Emerson.

6 Modelo de Estruturação de Latossolos de Resende (1982) Os óxidos de Fe e Al, notadamente goethita, hematita e gibbsita, tendem a desorganizar as partículas ao nível microscópico. Assim, ao maior teor destes constituintes, corresponderá um maior grau de desorganização e consequentemente, uma estrutura mais próxima do granular Modelo de Estruturação de Latossolos de Ferreira (1988) Associação dos modelos de Emerson (1959) e de Resende (1982) e a partir de estudos específicos Latossolo Gibbsítico Latossolo Caulinítico

7 7 7. AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA Densidade do Solo Porosidade Total do Solo Porosidade Livre de Água - Porosidade de Aeração Distribuição de Poros por Tamanho Condutividade Hidráulica Saturada (Ks) Estabilidade de Agregados Tamizamento Úmido Tamizamento Seco Quadro 1 Relação entre condutividade hidráulica e outras propriedades Horizonte Textura Condutividade Macroporosidade Ds Hidráulica cm h -1 % g cm -3 A Areia 19,96 19,5 1,50 Argila 1,50 7,2 1,35 B Areia 4,62 12,1 1,53 Argila 1,22 7,8 1,46 C Areia 5,94 13,6 1,62 Fonte: Mason et al. (1957). Argila 1,07 6,9 1,52

8 8 Quadro 2. Distribuição de poros por tamanho, em solo arenoso nas duas densidades estudadas Diâmetro do poro Ds (1,24 g cm -3 ) Ds (1,52 g cm -3 ) m Volume Total de Poros (%) > ,4 1, ,0 0, ,6 23,9 < 6 9,5 14,2 Total 50,5 39,7 Fonte: Russell (1977).

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