Características, Propriedades e Classificação de Solos. Prof. Dr. Eurico L. de Sousa Neto. 11. Textura do Solo

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1 11. Textura do Solo A textura de um solo constitui-se numa das características mais estáveis do solo e representa a distribuição das partículas do solo quanto ao tamanho. A grande estabilidade faz com que a textura seja considerada elemento de grande importância na descrição, identificação e classificação do solo. A textura confere alguma qualidade ao solo, no entanto, sua avaliação apresenta conotação prioritariamente quantitativa. Areia, silte e argila são as três frações texturais de um solo que apresentam amplitudes de tamanho variáveis em virtude do sistema de classificação adotado. Existem diversos sistemas de classificação, todos baseados em critérios arbitrários na separação dos tamanhos das diversas frações. Contudo, dois sistemas são considerados os mais importantes, são eles: Sistema Norte Americano, desenvolvido pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) e Sistema Internacional ou Atterberg desenvolvido pela Sociedade Internacional de Ciência do Solo (ISSS) (Tabela 1). Apesar da classificação dos grupos de partículas serem arbitrária, ela segue determinados princípios básicos, especialmente quanto à capacidade de retenção de água, condutividade hidráulica, movimento capilar, mineralogia, além de propriedades químicas, como por exemplo, CTC. Com base nisto estabeleceu-se o limite principal de separação de partículas como sendo 0,002 mm. Este ponto separa, aparentemente, física e quimicamente o material de maior atividade (argilas) do material grosseiro, considerado inerte. Existe uma grande correlação ente quantidade de partículas com diâmetro inferior a 0,002 mm e a CTC, a água não disponível e a superfície específica respeitada as variações na mineralogia e no teor de matéria orgânica do solo. 1

2 Tabela 1. Diâmetro médio das frações granulométricas Frações Sistemas USDA ISSS Diâmetro (mm) Areia muito grossa Areia grossa 1-0,5 2-0,2 Areia média 0,5-0, Areia fina 0,25-0,10 0,2-0,02 Areia muito fina 0,10-0, Silte 0,05-0,002 0,02-0,002 Argila <0,002 <0, Natureza das frações do solo Fração areia As partículas de areia são aquelas com diâmetro entre 0,05 e 2,00 mm. Elas podem ser arredondadas ou angulares, dependendo do grau de desgaste que elas tenham sofrido pelo processo abrasivo durante a formação do solo. Ao tato apresentam aspecto de aspereza e geralmente são visíveis ao olho nu. Em virtude do seu grande tamanho, entre as partículas de areia, existe um grande espaço o que promove o fluxo facilitado de água e ar no solo. Fração silte Compreende partículas com diâmetro menores que 0,05 mm e maiores que 0,002 mm, não são visíveis ao olho nu e nem apresentam aspecto de aspereza. Em função do seu diâmetro reduzido, são mais propendas à ação do intemperismo, liberando quantidades significativas de nutrientes para as plantas. Embora o silte seja formado por partículas com formato similar as partículas de areia, ele apresenta sensação de sedosidade ao tato. Os poros (espaços) entre as partículas de silte são menores, dessa forma, o silte retém mais água e permite uma menor taxa de drenagem (quando comparados à fração areia). Fração argila As partículas com diâmetro menor que 0,002 mm são classificados como argilas, pelo fato de possuírem uma grade área específica apresentam uma enorme capacidade de adsorção de água e outros compostos químicos. A argila compreende uma partícula tão pequena que se comporta como um colóide quando suspensa em água não se depositando facilmente. Os poros (espaços) entre as partículas de argila são extremamente pequenos e irregulares, o que confere movimento lento de água e ar no solo. 2

3 É a fração argila que mais influência o comportamento físico do solo. Sua superfície, pode ser, carregada negativamente, sendo que estas são neutralizadas por uma nuvem de cátions. As cargas da superfície da partícula mais os cátions neutralizantes formam a dupla camada elétrica. A nuvem de cátions consiste de uma camada mais ou menos fixa na proximidade da superfície da partícula, e uma parte difusa estendendo-se até certa distância da superfície da partícula. A atração de um cátion a uma micela de argila carregada negativamente, geralmente aumenta com o aumento da valência do cátion (Figura 1A). Assim quando existirem um grande número de cátions di ou tri-valentes, estes proporcionaram uma grande atração entre as partículas promovendo a floculação (Figura 1B), por sua vez os cátions monovalentes são mais facilmente repelidos do que cátions di ou trivalentes, cátions altamente hidratados tendem a ficar mais longe da superfície da partícula e, portanto mais facilmente trocados do que cátions menos hidratados. Dessa forma, os cátions monovalentes formam uma dupla camada espessa causando a dispersão (Figura 1C). A ordem de preferência de troca de cátions nas reações geralmente é a seguinte: Al +3 >Ca +2 >Mg +2 >K + >Na + >Li +. Dupla Camada Elétrica Dupla Camada Elétrica Partícula de argila A Dupla Camada Elétrica Partícula de argila Al +3 Ca +2 Mg +2 Ca +2 Al +3 Al +3 Al +3 Ca +2 B +3 Partícula de argila Na + Na + K + Li + K + K + K + Li + Li + + C Figura 1. Comportamento entre partículas de argila e cátions presentes. A) dupla camada em situação normal; B) dupla camada reduzida (floculação) e C) dupla camada aumentada (dispersão). 3

4 Tabela 2. Influência das frações texturais nas propriedades e/ou comportamento dos solos. Propriedade e/ou comportamento Areia Silte Argila Capacidade de retenção de água Baixa Média e alta Alta Aeração Boa Média Baixa Taxa de drenagem Alta Lenta a Muito lenta Média Teor de matéria orgânica no solo Baixo Médio a Alto Alto a Médio Suscetibilidade à compactação Baixo Médio Alta Suscetibilidade a erosão hídrica Moderada Alta Baixa Suscetibilidade a erosão eólica Baixa Alta Moderado a muito alto Capacidade para construção de Baixa Baixa Alta barragens e aterros Potencial de lixiviação de poluentes Alto Médio Baixo Capacidade de armazenamento de Baixo Médio a Alta Alto nutrientes Resistência à mudança de ph Baixa Média Alta 11.2 Determinação da Textura do Solo A análise e a determinação da distribuição das partículas de uma amostra de solo quanto ao tamanho é, geralmente, denominada análise textural ou granulométrica. Porém alguns pesquisadores consideram o termo análise textural incorreto, exceto quando a análise envolve todas as classes de frações possíveis de estarem presentes no solo, e não apenas aquelas menores que 2,00 mm. Nesse caso a denominação análise textural seria mais correta. A textura do solo pode ser determinada por dois métodos: Teste de campo Neste teste procura-se correlacionar a sensibilidade ao tato com o tamanho e distribuição das partículas unitárias do solo. A areia dá sensação de atrito (aspereza); o silte, da sedosidade e argila, plasticidade e pegajosidade. Essa avaliação é muito subjetiva e como tal muito sujeita ao erro Análise textural ou mecânica ou granulométrica A análise textural é feita no laboratório e tem por finalidade fornecer e distribuição das partículas unitárias menores que 2,00 mm. O êxito da análise textural está na dependência de se conseguirem suspensões de solo onde suas partículas se apresentem realmente individualizadas e assim se mantenham até sua separação e quantificação. 4

5 De modo geral, pode-se considerar a marcha analítica dos métodos de análise textural em três fases: pré-tratamentos, dispersão e separação das frações do solo Pré-tratamentos A fase do pré-tratamento tem pro finalidade eliminar os agentes cimentantes, os íons floculantes e sais solúveis que podem afetar a dispersão e estabilização da suspensão do solo. São exemplos de pré-tratamentos: Remoção da matéria orgânica: realizada em solos com teores de matéria orgânica superior a 5% os principais compostos químicos utilizados para remoção de matéria orgânica são a água oxigenada (H 2 O 2 ) e o hipoclorito de sódio (NaClO). Remoção de carbonatos: promovida com o uso de tratamentos ácidos. Recomenda-se a utilização de ácido clorídrico (HCl) 10% ou hexametafosfato de sódio (calgon). Remoção de sais solúveis: uma das maneiras mais eficientes em se eliminar os sais de uma amostra de solo á através da lavagem e lixiviação. Para isto, geralmente é utilizado água destilada, completando-se com filtragem ou centrifugação, pode-se ainda utilizar álcool etílico 60% nesse processo de lavagem. Pode concluir que a fase dos pré-tratamentos não é intensamente empregado para solos brasileiros, uma vez que eles geralmente apresentam baixos teores de matéria orgânica e carbonatos Dispersão A fase da dispersão tem por finalidade destruir os agregados do solo, transformando-os em partículas individualizadas que deverão permanecer em suspensão estável durante toda a marcha analítica. As argilas, ao se desidratarem, podem exerce considerável força coesiva que cimenta vigorosamente os agregados do solo. Fica, neste caso, a dispersão condicionada à sua re-hidratação. Pesquisas realizadas a esse respeito mostraram que, pára conseguir uma suspensão de solo efetivamente dispersa, há necessidade de substituir cátions Ca +2, Mg +2 e H + que mais frequentemente são encontrados saturando as argilas, por outros cátions monovalentes mais hidratáveis, como o Li +, Na +, K +, NH + 4. A presença desses cátions mais hidratáveis aumenta o potencial 5

6 elétrico das partículas de argila, proporcionando, assim condições favoráveis de estabilidade para as suspensões do solo. Para se obter a dispersão máxima das amostras de solo há necessidade de se combinar o uso de métodos mecânicos e químicos. Os métodos mecânicos mais frequentemente usados são: agitação suave e demorada, agitação violenta e rápida, aquecimento e desagregação manual. Dentre os compostos químicos mais empregados, destacam-se os compostos de lítio e sódio, por serem os mais eficientes. Apesar dos compostos de lítio ser mais ativos, generalizou-se o uso do hidróxido de sódio e do calgon, por serem mais facilmente encontrados no comércio e mais baratos. Embora ainda pouco utilizado no Brasil, a dispersão pode também ser feita por meio de vibração ultra-sônica Separação das frações texturais Nesta fase, as partículas do solo, já previamente individualizadas, são separadas em grupos. As frações mais grosseiras, ou seja, as areias são separadas por tamisagem, utilizando-se peneiras diversas, conforme o sistema de classificação adotado. As frações mais finas (silte e argila) são separadas por meio de sedimentação das partículas. Nessa separação, utilizando-se da Lei de Stokes, calculam-se os tempos de sedimentação das frações, para posterior determinação das frações em suspensão Métodos de análise textural A análise textural pode ser efetuada basicamente por dois grupos de métodos, segundo a técnica utilizada na separação das frações silte e argila: Método da Pipeta: é especialmente utilizado para determinação da argila podendo determinar, também a fração silte. É um método de sedimentação, utilizando a pipeta para coletar uma alíquota a profundidade e tempo determinado. Embora seja reconhecido com método mais preciso, é muito demorado. Método do hidrômetro (BOUYOUCOS): foi proposto em 1926, por BOUYOUCOS, que também empresta seu nome ao método. O método baseia-se no princípio de que o material em suspensão (silte a argila) confere determinada densidade ao líquido, com a ajuda de um hidrômetro, BOUYOUCOS relacionou as 6

7 densidades com o tempo de leitura e com a temperatura, calculando-se com esses dados à percentagem das partículas. O método é relativamente rápido, porém pouco preciso. Classificação textural Três grupos principais de classes texturais são conhecidos: solo arenoso, franco e argiloso. Dentro de cada grupo, classes texturais específicas fornecem uma idéia da distribuição do tamanho de partículas (Tabela 3). Tabela 3. Relação entre textura e classe textural. Termos Gerais Nomes Gerais Solos arenosos Solos franco Solos argilosos Textura Grosseira Moderadamente grosseira Média Moderadamente fina Fina Classe Textural Arenoso Areia franco Franco arenosa Franco Franco siltoso Siltoso Franco argiloarenosa Franco argilosiltosa Franco argilosa Argilosa arenosa Argiloso siltoso Argiloso Baseados em valores quantitativos, uma forma de se determinar a classificação textural de um solo é baseada nos diagramas ou triângulos texturais. Existem vários modelos de triângulos texturais, no Brasil são usados dois triângulos: o da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, baseado no sistema de classificação do USDA e do Instituto Agronômico de Campinas (IAC), com base no sistema de classificação da ISSS. 7

8 Figura 2. Diagrama textural adotado pela Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Exemplo de utilização do diagrama textural: Após a análise textural o solo apresenta: 45 % de argila; 25 % de areia e 30 % de silte. 1º Traçar uma reta paralela ao ponto referente a 45 % de argila. 2º Traçar uma reta paralela ao teor de 25 % de areia. 3º A intersecção das duas retas coincide como teor de silte, no caso 30 % 4º A junção das três retas determinara a qual classe textural pertence o solo. 5º No exemplo solo apresentará textura argilosa. Figura 3. Exemplo de determinação gráfica da classe textural de um solo. 8