DENSIDADE DO SOLO 1. INTRODUÇÃO 2. CONCEITOS

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1 DENSIDADE DO SOLO PROF. GILSON MOURA FILHO/SER/UFAL CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA DISCIPLINA: FÍSICA DE SOLOS 1. INTRODUÇÃO Compreender a importância da densidade do solo para o desenvolvimento das plantas; Correlacionar com algumas propriedades dos solos; Conhecer algumas práticas que melhorem a densidade do solo; e Conhecer métodos de determinação da densidade do solo. 2. CONCEITOS Massa/Volume DENSIDADE DE PARTÍCULAS (DP) Também conhecida como Densidade real. É a relação entre a massa de uma amostra de solo e o volume ocupado pelas suas partículas sólidas. Kg dm -3. DENSIDADE DO SOLO (DS) Também conhecida como Densidade aparente ou global. É a relação entre a massa de uma amostra de solo e o volume total, incluindo o volume ocupado pelas partículas e pelos espaços porosos. Kg dm -3.

2 Sólidos e espaços dos poros 1/2 dos espaços dos poros 1/2 dos sólidos EXEMPLIFICANDO Calcular a DS Calcular a DP Volume = 1 dm -3 Massa = 1,33 kg Volume = 0,5 dm -3 Massa = 1,33 kg DS = MS/V.SOLO Portanto: DS = 1,33/1 = 1,33 kg dm -3 DS = MS/V.SÓLIDO Portanto: DP = 1,33/0,5 = 2,66 kg dm -3 Figura 1. Representação em forma de diagrama da densidade do solo (DS) e de partículas (DP) de um solo (Buckman & Brady, 1968).

3 DENSIDADE DE PARTÍCULAS (DP) Limites 2,30 a 2,90 kg/dm 3 Faixa estreita 2,60 a 2,75 kg/dm 3 Qualidade (tipo) e quantidade dos minerais dens. sílica: 2,60 kg/dm 3 dens. feldspatos: 2,70 kg/dm 3 dens. quartzo: 2,75 kg/dm 3 dens. média: 2,65 kg/dm 3 Minerais pesados: magnetita, epidoto, turmalina, zircão, etc., a DP pode exceder a 2,75 kg/dm 3 (Carvajal et al., 1978). Fatores que afetam: Minerais pesados. Matéria orgânica (horizonte superficial) Solos arenosos X solos argilosos Calcário: DP Complexos ferruginosos: DP Aplicação: Estudos de erosão e análise mecânicas de solos, separação de minerais, cálculo da porosidade total.

4 DENSIDADE DO SOLO (DS) Limites 1,0 a 1,8 kg/dm 3 Solos porosos e soltos DS Solos compactos DS A DS é variável e depende da estrutura, do estado de compactação e do conteúdo de água do solo (Baver, 1956 citado por Alves, 1991). Compactação efeito direto da pressão obstrução de macroporos Água DS Estudos envolvendo Compactação e a Água: a) A força de compactação do solo decresce com o aumento do conteúdo de água; b) A DS de um solo aumenta, com o aumento da força de compactação, na presença de determinado conteúdo de água. Compactação grande problema Máquinas Calcário (tese do Ivo,1985) Desenvolvimento Sist. Radicular - ar e água.

5 BEZERRA (1978, tese mest. UFV), a DS tem efeito gradual, obetendo-se valores de 1,1 kg/dm 3 para o cultivo mínimo e 1,4 kg/dm 3 para o cultivo convencial. Rodas de trator e impl. Agrícola compactada, a porosidade foi reduzida de 7 a 10% em relação ao cultivo mínimo. Limitação aeração, ativ. microbiana do solo e a disp. Água produção. Penetração das raízes: Girassol (pesq., 1948) nenhuma raiz penetrou DS >= 1,9 kg/dm 3 Campo - solos argilosos:ds = 1,6 a 1,7 kg/dm 3 ELIAS (1986) - Soja e eucalipto a camadas compactadas do solo, conclusões: a) compensação na produção não havendo limitação por água, a curto prazo. (erosão) b) eucalipto planta sensível a compactação * Soja zero: DS = 1,35 g/cm 3 Eucalipto zero: DS = 1,25 kg/dm 3 Quedas de árvore

6 Cultivares com raízes mais capazes de pen. camada. DENSIDADE DO SOLO E FERTILIDADE DO SOLO Com o aumento da DS, menor resposta da soja ao fósforo aplicado. DENSIDADE DO SOLO E CARBONO ORGÂNICO > C.O. < DS: Correlação negativa (r = -) solos cultivados x solos não cultivados Cobertura vegetal Impacto da chuva, M.O. estrutura mais estáveis, agregados maiores porosidade total (PT). Grau de intemperização dos solos

7 Quadro 1. Caracteristícas químicas e físicas de alguns solos de Viçosa-MG, com diferentes cobertura vegetal Caracterísiticas Solos Estudados Mata Natural Pastagem natural Araucária (ref) Eucalipto (ref) % Carbono orgânico 4,1 3,1 1,9 3,8 Dens.do solo (kg/dm 3 ) 1,03 1,36 1,25 1,07 Porosidade total (%) 55,0 40,8 47,1 56,1 % de agregados (dim >72 mm) 98,2 95,4 95,1 98,1 Condutividade hid. (K)-mm/h 19,4 3,2 11,4 22,6 Diâmetros de poros: - % macroporos (> 0,5 mm) 34,4 20,9 42,3 40,1 - % microporos(< 0,5 mm) 65,6 79,1 57,7 59,9 Capacidade de campo: - Método de campo 19,1 24,3 19,7 31,8 - Método de laboratório 39,9 30,8 18,8 38,5 Retenção de umidade: - Tensão de 1/10 atm 40,1 29,3 23,2 29,7 - Tensão de 1/3 atm 30,3 24,9 19,1 25,6 % areia total 54,0 57,0 71,0 27,0 % argila total 29,0 34,0 22,0 57,0

8 Fonte: ALVES (1998) Quadro 2. Correlação entre a densidade do solo com algumas propriedades dos solos Características Aumenta (r positivo) Diminui (r negativo) > % de argila + > % carbono orgânico + > Porosidade total + > % de agregad. (diam. > 2 mm) + Cond. Hidráulica - k (mm/h) + Cap. de campo + > Estruturado o solo + > nível crítico de P + > compactação do solo + > disponib. de água + > ativ. Microbiana + > disponib. de Mn (tóxico) + Mais pesado for o mineral +

9 ALGUMAS PRÁTICAS QUE DIMINUEM A DENSIDADE DO SOLO Adição de matéria orgânica ao solo: Adubação verde Restos de culturas e animais Tortas Estercos Cultivo mínimo do solo Cobertura morta do solo - Proteção Irrigação Cobertura vegetal do solo Uso de variedades ou cultivares com maior poder de penetração das raízes em camadas adensadas ou compactadas.

10 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE PARTÍCULAS (DP) E DO SOLO (DS) DENSIDADE DE PARTÍCULAS Amostras de TFSA ou TFSE Picnômetro de ar (padrão) Balão volumétrico O método do balão volumétrico baseia-se na medição do volume líquido gasto para completar a capacidade de um balão de 50 ml, dentro do qual coloca-se uma amostra de peso conhecido. Água, álcool, acetona, querosene. Água: 0,01 a 0,03 kg/dm 3 maior? Argilas ativas DP > 0,1 a 0,3 g/cm 3? Quadro 3. Valores de DP obtidos para cinco solos estudados em Viçosa - MG. Cobertura vegetal Álcool absoluto Água destilada Mata natural 2,64 2,55 Arucária (Ref.) 2,56 2,49 Pastagem nat. (uso) 2,62 2,57

11 Eucalipto (Ref.) 2,61 2,58 Pastagem artif. (S.uso) 2,62 2,46 DENSIDADE DO SOLO Cilindro (padrão) Torrão parafinado (TP) O método do cilindro consiste no uso de cilindro de aço de seção conhecida. O método do TP requer que o torrão seja imerso em parafina líquida para ser coberto por uma camada impermeável. NORMALMENTE: TP > Cilindro.