CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS E MINERALÓGICAS TÊM COMO OBJETIVO COMPLEMENTAR AS DESCRIÇÕES MORFOLÓGICAS

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1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS E MINERALÓGICAS TÊM COMO OBJETIVO COMPLEMENTAR AS DESCRIÇÕES MORFOLÓGICAS

2 OS DIFERENTES NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SOLOS Exemplo de diferentes níveis de organização pedológica

3 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, QUÍMICAS E MINERALÓGICAS

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5 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS GRANULOMETRIA AMOSTRA DEFORMADA E INDEFORMADA COLETADA NO CAMPO DENSIDADE DO SOLO GRAU DE FLOCULAÇÃO ARGILA DISPERSA EM ÁGUA POROSIDADE Como seria um solo fisicamente ideal? - Boa aeração e retenção de água; - Bom armazenamento de calor; - Pouca resistência mecânica ao crescimento radicular.

6 GRANULOMETRIA A determinação da granulometria do solo, no ensaio de sedimentação, é baseada na Lei de Stokes (1851). Essa lei relaciona o tamanho da partícula com a velocidade com que ela sedimenta em um meio líquido. Quanto maior a partícula, mais rapidamente ela irá se depositar no fundo da proveta de ensaio.

7 DENSIDADE DO SOLO A densidade do solo é definida como sendo a relação existente entre a massa de uma amostra de solo seca a 105ºC e a soma dos volumes ocupados pelas partículas e pelos poros A determinação da densidade dos horizontes de um perfil de solo permite avaliar certas propriedades, como: drenagem porosidade condutividade hidráulica permeabilidade ao ar e à água capacidade de saturação armazenamento de água e água disponível

8 GRAU DE FLOCULAÇÃO E ARGILA DISPERSA EM ÁGUA A ausência de material sólido, em suspensão sem adição de dispersante químico, depois de transcorrido o tempo para decantação, indica que a argila estará 100% floculada.

9 GRAU DE FLOCULAÇÃO E ARGILA DISPERSA EM ÁGUA

10 POROSIDADE Consiste na grandeza física dada pelo volume do espaço poroso, construído pelo arranjo dos componentes da parte sólida do solo e que, em condições naturais, é ocupada por água e ar. Porosidade total: Macroporosidade (%): movimentação de água e ar; são resultado da disposição dos agregados, da ação da mesofauna e raízes e da expansão e contração da massa do solo. Microporosidade (%): retenção de água; encontram-se nos intra-agregados e estão relacionados com a retenção de água devido à adesão molecular que prende gases, vapores ou matérias em solução na superfície de corpos sólidos;

11 Quanto a origem: Porosidade de alteração: situa-se no interior dos minerais Porosidade estrutural: vazios resultantes da organização das partículas (tubular, cavidades e fissural) No campo observa-se parte da porosidade estrutural enquanto que os outros tipos necessitam de microscópios para serem observadas

12 Macroporosidade: a água circula por gravidade (permeabilidade forte, capacidade de campo e reserva de água fraca) Microporosidade: a água circula por capilaridade (permeabilidade fraca, capacidade de campo e reserva de água forte)

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18 EXPLICAR O GRÁFICO

19 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Para a maximização da produtividade das culturas há necessidade de uma disponibilidade adequada de nutrientes Na ausência desses nutrientes as plantas não completam seu ciclo de vida Os nutrientes são necessários ao desenvolvimento e crescimento vegetal e podem ser supridos por fertilizantes No solo a disponibilidade dos nutrientes é controlada pelo grau de intemperização das rochas e pela taxa de decomposição de resíduos vegetais

20 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Ca Na K Mg FONTE NUTRIENTES

21 Os nutrientes requeridos pelas plantas são denominados de: Macronutrientes: nitrogênio (N), fósforo magnésio (Mg) e enxofre (S) (P), potássio (K), cálcio (Ca), Micronutrientes: ferro (Fe), manganês (Mn), cobre (Cu), zinco (Zn), molibdênio (Mo), boro (B) e cloro (Cl)

22 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS ph AMOSTRA DEFORMADA COLETADA NO CAMPO BASES TROCÁVEIS (valor S) CTC (valor T) SATURAÇÃO POR BASES (V%) SATURAÇÃO POR ALUMÍNIO (m)

23 - ph (ph em água e ph em KCl) - mede a concentração de hidrogênio iônico no solo. A escala do ph vai de 0 à 14, sendo 7 o ponto médio - bases trocáveis (cálcio, magnésio, potássio e sódio) - íons carregados positivamente e adsorvidos nas cargas elétricas negativas dos colóides (argila e húmus) e expressos em meq/100g de solo. O valor S - representa a soma de bases trocáveis: S = Ca + Mg + K + Na - valor T (capacidade de troca catiônica) - refere-se à quantidade de cátions que um solo pode reter em função da quantidade de cargas elétricas negativas do mesmo T = Ca + Mg + K + Na + H + Al O valor T é considerado baixo quando apresenta valores < 4 e.meq/100g de solo

24 DISTRIBUIÇÃO DA CTC DOS SOLOS NO BR

25 - valor V (porcentagem de saturação por bases) - refere-se à quanto por cento das cargas negativas do solo estão ocupadas por bases (Ca, Mg, K, Na) V% = 100.S/T Este parâmetro é utilizado como um índice geral de fertilidade onde: V% > ou = 50% - solo eutrófico (solos férteis) V% < ou = 50% - solo distrófico (solos com menor fertilidade) - valor m (porcentagem de saturação por alumínio) - reflete à porcentagem de cargas negativas ocupadas por alumínio, ou seja, a toxidez por alumínio m% = 100.Al/ S + Al m% > ou = 50% - solo álico ( solos de baixa fertilidade e alta saturação por alumínio)

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27 CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICAS De maneira geral a porção sólida do solo é formada por 95% de material mineral e 5% de material orgânico Material Mineral Amorfos (areia e silte) Ativos (minerais de argila) São os minerais ativos os principais responsáveis pelos processos físicos e químicos que se desenvolvem no solo: retenção e troca de íons, retenção d água, fertilidade, agregação Os minerais podem ser alumínio) primários (quartzo, mica e feldspato) secundários (óxidos e hidróxidos de ferro e

28 Relação entre tamanho de partícula e tipo de mineral presente - O quartzo é dominante na fração areia e em frações mais grosseiras de silte - Silicatos primários como o feldspato, hornblenda e mica estão presentes na areia e em menores quantidades na fração silte - Minerais secundários, como óxidos de ferro e alumínio, são predominantes na fração silte de menor diâmetro e na fração argila mais grosseira Argila

29 A caracterização mineralógica compreende a determinação qualitativa e quantitativa dos componentes minerais dos solos presentes em suas diversas frações Argilas Difração de Raio X Areia e silte microscopia ótica

30 Mineralogia das argilas Os constituintes minerais resultam da transformação dos minerais primários e pode-se distinguir três classes: areias, siltes e argilas A natureza mineralógica das diferentes classes relaciona-se ao tamanho das partículas Areias e siltes - permanecem inertes do ponto de vista físico (esqueleto do solo) Argilas - contêm minerais (argilo-minerais) formados no curso da gênese do solo e são importantes na gênese e evolução dos solos Argilo-silicatos - são silicatos hidratados de alumínio pertencentes ao grupo dos filossilicatos (filo = folha), podendo conter Fe, Mg, Ca, Na e K

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32 Unidades fundamentais da estrutura dos argilo-minerais As unidades fundamentais da estrutura são grupos tetraédricos e grupos octaédricos com os quais são constituídos todos os tipos de estrutura dos argilo-minerais Tetraedro de sílica: constituído por íon de silício rodeado por 4 oxigênios Octaedro de alumínio: consiste de íons O e OH- envolvendo íon de Al numa configuração octaédrica O empilhamento de folhas tetraédricas e octaédricas entre si forma os tipos fundamentais da estrutura dos argilo-minerais

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35 Os dois principais tipos de argilo-minerais são: Argila 2/1: suas folhas são constituídas de três camadas: 2 camadas tetraédricas com núcleo de silicio e uma octaédrica com núcleo de alumínio, ferro ou magnésio - Cada folha tem uma espessura de 10 Å - As mais comuns são: ilita, vermiculita e montmorilonita - Essas argilas se expandem facilmente com a penetração da água entre as folhas -Têm uma forte capacidade de troca Argilas 1/1: suas folhas são constituídas de duas camadas: 1 camada tetraédrica com núcleo de silicio e uma octaédrica com núcleo de alumínio - Cada folha tem uma espessura de 7 Å - A mais comum é a caulinita - Essas argilas são pouco expansivas - Têm fraca capacidade de troca

36 caulinita ilita clorita montmorilonita

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38 Distribuição da Mineralogia das Argilas no Brasil

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43 Aplicações As argilas apresentam uma enorme gama de aplicações, tanto na área de cerâmica como em outras áreas tecnológicas Pode-se dizer que em quase todos os segmentos de cerâmica tradicional a argila constitui total ou parcialmente a composição das massas De um modo geral, as argilas que são mais adequadas à fabricação dos produtos de cerâmica vermelha apresentam em sua constituição compostos de ferro As argilas para cerâmica branca são semelhantes às empregadas na indústria de refratários; sendo que para algumas aplicações a maior restrição é a presença de ferro e para outras, dependendo do tipo de massa, além do ferro a gibbsita

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45 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS AMOSTRA INDEFORMADA COLETADA NO CAMPO

46 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

47 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS PLASMA ESQUELETO POROS

48 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

49 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

50 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

51 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

52 MICROMORFOLOGIA DE SOLOS

53 PERFIL 1 - Dados Gerais Situação: meia encosta - Declive: 22% - Relevo: forte ondulado - Geologia: GRANITO Dados morfológicos A cm - 5YR 4/4, úmida, franco arenosa; granular pequena fraca; friável, ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa; transição clara e plana. B cm - 5YR 3/5, úmida; franco argilo arenosa, muito friável, ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa; transição gradual e plana. C cm - 10R 4/4, úmida; franca; maciça, muito friável, ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa. Profundidade Horizonte Argila Silte Areia fina Areia grossa 0-30 A B C Profundidade (cm) Delt ph a C% H+ Al 3+ Ca Mg K Na SB CTC T V M RC ph KCl H 2 O cmol c kg -1 de solo * %* ,8 4,7-0,9 2,4 8,7 4,2 0,3 0,1 0,10 0,03 0,5 13,4 89, , ,2 5,1-0,9 0,3 2,2 1,9 0,1 0,1 0,02 0,02 0,2 4,3 26, , ,3 5,1-0,8 0,1 1,2 2,0 0,1 0,1 0,02 0,02 0,2 3,4 21, ,8

54 PERFIL 2 - Dados Gerais Situação: topo - Declive: 2% - Relevo: plano - Geologia: BASALTO Dados morfológicos A cm - 2,5YR 4/2, úmida, granular média forte,muito friável, plástica e pegajosa; transição gradual e plana BA cm - 2,5YR 3/4, úmida; sub angular média fraca; muito friável; plástica, pegajosa; transição gradual e plana. B cm - 2,5YR 3/4, úmida; sub angular média fraca; muito friável; plástica pegajosa, transição difusa e plana. B cm - 2,5YR3/4, úmida; sub angular média fraca; muito friável; ligeiramente plástica ligeiramente pegajosa, transição difusa e plana. B cm - 2,5YR3/4, úmida; sub angular média fraca; muito friável; ligeiramente plástica ligeiramente pegajosa, transição difusa e plana. Profundidade Horizonte Argila Silte Areia fina Areia grossa 0-18 A BA B B B Delt Profundidade ph a C% H+ Al 3+ Ca Mg K Na SB CTC T V M RC (cm) KCl H 2 O ph cmol c kg -1 de solo * %* ,4 5,1-0,7 2,1 6,9 0,4 0,4 0,4 0,21 0,04 1 8, , ,6 5-0,4 1,3 3,9 0,2 0,1 0,1 0,01 0,04 0,2 4,3 7, , ,3 5,4-0,1 0,8 2,4 0 0,1 0 0,05 0,02 0,1 2,6 4, , ,3 5,7 0,4 0, ,1 0 0,03 0,01 0,1 3, , ,5 6,1 0,5 0, ,1 0 0,03 0,01 0,1 1,1 1, ,2

55 PERFIL 3 - Dados Gerais Situação: meia encosta - Declive: 7% - Relevo: ondulado - Geologia: ARENITO Dados morfológicos A cm - 10YR 4/2, úmida, grãos simples,muito friável, não plástica, não pegajosa; transição gradual e plana E cm - 10YR 6/3, úmida; grãos simples,muito friável, não plástica, não pegajosa; transição gradual e ondulada B cm - 10YR4/5, úmida; sub angular média fraca; ligeiramente plástica ligeiramente pegajosa, transição clara e plana. B cm - 10YR4/7, úmida; sub angular média fraca; ligeiramente plástica ligeiramente pegajosa, transição clara e plana. Profundidade Horizonte Argila Silte Areia fina Areia grossa 0-20 Ap E B B Profundi dade (cm) KC l ph H + Al 3+ Ca Mg K Na SB CTC T V M RC Delta C% ph H 2 O cmol c kg -1 de solo * %* ,5 5,2-0,7 0,9 1,9 0,2 1,5 0,4 0, ,1 45, , ,8 5,2-0,8 0,4 1 0,3 0,7 0,1 0, ,8 25, , ,5 5,3-0,8 0,3 2,7 0,7 0,4 0,4 0,04 0 0,8 4,2 13, , ,7 4,3-0,4 0,3 2,5 0,5 0,2 0,3 0,01 0 0,6 3, ,1

56 .PERFIL 4 - Dados Gerais Situação: baixada - Declive: 0% - Relevo: plano - Geologia: SEDIMENTOS FLUVIAIS Dados morfológicos A cm - 10YR 4/3, úmida, franco argilosa; granular pequena fraca; friável, ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa; transição clara e plana. C cm - 10YR 5/6, úmida; franco siltosa, muito friável, ligeiramente plástica, ligeiramente pegajosa; transição clara e plana. C cm - 10R 5/6, úmida; franco arenosa ; maciça,solta, não plástica e não pegajosa. C cm-10yr 6/6, úmida; areia; grãos simples; solta, não plástica e não pegajosa Profundidade Horizonte Argila Silte Areia fina Areia grossa 0-21 A C C C Profundidade ph Delt H + Al 3+ Ca Mg K Na SB CTC T V M RC a C% ph (cm) KCl H 2 O cmol c kg -1 de solo ** %** ,8 4,7-0,9 2,4 7,9 2,9 3,2 0,7 0,62 0,05 4,6 15,4 46, , ,6 4,8-1,2 0,8 2,9 5,3 0,4 0,1 0,06 0,04 0,6 8,8 35, , ,7 5,2-1,5 0,3 2,3 2,5 0,4 0,1 0,05 0,05 0,6 5,4 * * ,9 5,3-1,4 0,1 0,9 1,3 0,2 0,1 0,04 0,02 0,4 2,6 * *