1.1 Textura do Solo (Distribuição do Tamanho de Partículas ... · PDF...

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    As propriedades fsicas do solo influenciam em como o solo funciona no ecossistema e em como ele pode ser mais bem manejado. O sucesso ou fracasso de projetos agrcolas ou de engenharia muitas vezes dependente das propriedades

    fsicas do solo utilizado. A ocorrncia e crescimento de diferentes espcies vegetais esto diretamente relacionados s

    propriedades fsicas do solo, assim como o movimento de gua sobre e atravs dos solos e seus nutrientes e poluentes

    qumicos dissolvidos.

    A cor, textura e outras propriedades fsicas do solo so utilizadas na classificao de perfis e em levantamentos

    sobre a aptido do solo para projetos agrcolas e ambientais. O conhecimento bsico sobre as propriedades fsicas no so

    apenas de valor prtico, mas servir como base para a compreenso de muitos aspectos que sero abordados posteriormente.

    As propriedades fsicas discutidas neste captulo dizem respeito s partculas slidas do solo e maneira como elas

    se unem formando agregados. Se pensarmos no solo como uma casa, as partculas primrias do solo so os tijolos com os

    quais a casa construda. A textura do solo descreve o tamanho das partculas do solo. As partculas minerais mais

    grosseiras so normalmente incorporadas, e cobertas, por argila e outros materiais coloidais. Quando houver predomnio de partculas minerais de maior dimetro, o solo classificado como cascalhento, ou arenoso; quando houver predomnio de

    minerais coloidais, o solo classificado como argiloso. Todas as transies entre estes limites so encontradas na natureza.

    Na construo de uma casa, a maneira como os tijolos esto dispostos determina a natureza das paredes, quartos e

    corredores. A matria orgnica e outras substncias atuam como agente cimentante entre as partculas individuais,

    favorecendo a formao de aglomerados ou agregados no solo. A estrutura do solo descreve a maneira como as partculas

    do solo esto agregadas. Esta propriedade, portanto, define a configurao do sistema poroso em um solo.

    As propriedades fsicas estudadas neste captulo enfatizam as partculas slidas e os espaos porosos entre as

    partculas slidas. Juntas, a textura e estrutura do solo ajudam a determinar a capacidade solo em reter e conduzir gua e ar,

    necessrios para a sustentao da vida. Estes fatores tambm determinam o comportamento dos solos quando utilizados em

    estradas e fundaes de edifcios, ou quando manipulados pelo cultivo. Na verdade, pela sua influncia no movimento da

    gua atravs do solo e fora dele, as propriedades fsicas tambm exercem uma considervel influncia sobre a degradao

    do solo pelo processo erosivo.

    1.1 Textura do Solo (Distribuio do Tamanho de Partculas do Solo)

    O conhecimento das propores dos diferentes tamanhos de partculas em um solo (ou seja, a textura do solo)

    importante para o entendimento do comportamento e manejo do solo. Durante a classificao do solo em um determinado

    local, a textura dos diferentes horizontes , em muitas vezes, a primeira e mais importante propriedade a ser determinada e,

    portanto, a partir desta informao, um cientista do solo pode tirar muitas concluses importantes. Alm disso, a textura de

    um solo no prontamente sujeita a mudanas, por isso considerada uma propriedade bsica do solo.

    Natureza das Fraes do Solo

    O dimetro das partculas individuais do solo variam em 6 ordens de grandeza, de mataces (1m) argilas

    submicroscpicas (

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    1.2), dependendo do grau de intemperismo e abraso que elas tenham sofrido. Partculas de areia grossa podem ser

    fragmentos de rocha contendo vrios minerais, mas a maioria dos gros de areia constituda por um s mineral,

    normalmente quartzo (SiO2) ou outro silicato primrio (Figura 1.3). A dominncia do quartzo significa que a areia separada,

    geralmente, contm poucos nutrientes para as plantas. O maior tamanho das partculas significa que os nutrientes presentes

    no devero ser disponibilizados para absoro pelas plantas.

    Como as partculas de areia so relativamente grandes, deste modo, os poros entre elas tambm possuem um

    dimetro relativamente grande. Os poros largos em solos arenosos no conseguem reter gua contra a fora da gravidade

    (ver Seo 2.2) e, assim, drenam rapidamente e promovem entrada de ar no solo. A relao entre dimetro de partcula e

    rea superficial especfica (rea superficial para uma dada massa de partculas) ilustrada na Figura 1.4. Devido ao seu maior tamanho, partculas de areia tm superfcie especfica baixa. Deste modo, apresentam pequena capacidade de

    reteno de gua ou nutrientes e no se mantm unidas em uma massa coerente (ver Seo 1.9). Devido s propriedades

    descritas, a maioria dos solos arenosos so bem aerados e soltos, mas tambm infrteis e propensos seca.

    Silte - Partculas menores que 0,05 mm, mas maiores que 0,002 mm de dimetro so classificadas como silte.

    Embora similares a areia na forma e composio mineral, as partculas individuais de silte so to pequenas que no so

    visveis a olho nu (Figura 1.2). Ao invs de apresentar sensao de aspereza quando esfregadas entre os dedos, o silte se apresenta suave e sedoso ao toque, como a farinha. Onde o silte composto por minerais intemperizveis, o tamanho

    relativamente menor (e grande rea superficial) das partculas permite um intemperismo rpido o suficiente para liberar

    quantidades significativas de nutrientes para as plantas.

    FIGURA 1.1. Classificao das partculas do solo de acordo com seu tamanho. A escala sombreada

    localizada no centro e os nomes nos desenhos das partculas seguem o sistema do Departamento de

    Agricultura dos Estados Unidos, o qual amplamente utilizado em todo o mundo e neste livro. Os outros dois

    sistemas mostrados tambm so amplamente utilizados por cientistas do solo e por engenheiros da construo

    civil. O desenho ilustra os tamanhos das fraes do solo (observar a escala).

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    FIGURA 1.2 (Esquerda) Uma pequena seo de um solo franco visto atravs de um microscpio empregando

    luz polarizada (poros vazios aparecem em preto). As partculas de areia e silte mostradas so irregulares em

    tamanho e forma, sendo o silte representado pelas partculas menores. Embora o quartzo (q) domine a frao

    areia e silte deste solo, vrios outros minerais silicatados podem ser observados (p = plagioclsio, k = feldspato).

    Filmes de argila podem ser vistos revestindo as paredes dos poros maiores (setas). A microscopia eletrnica de

    varredura, em gros de areia, mostra partculas de quartzo (inferior direito) e feldspato (superior direito) com

    aumento de cerca de 40 vezes.

    FIGURA 1.3 Relao entre o tamanho das partculas e os

    tipos de minerais presentes. O quartzo dominante na

    frao areia e em fraes mais grosseiras de silte. Silicatos

    primrios como o feldspato, hornblenda e mica esto

    presentes na areia e em menores quantidades na frao

    silte. Minerais secundrios, como xidos de ferro e

    alumnio, so predominantes na frao silte de menor

    dimetro e na frao argila mais grosseira.

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    FIGURA 1.4 A relao entre a rea superficial de um material de massa conhecida e o tamanho de suas partculas.

    Considere um nico cubo do tamanho de um cascalho com 8 mm de lado e 1,3 gramas de massa (a). Cada lado possui

    64 mm de rea superficial. O cubo tem seis lados, com rea superficial total de 384 mm (6 lados x 64 mm) ou uma

    superfcie especfica de 295 cm.g-1 (384/1,3). Se o mesmo cubo fosse dividido em cubos menores de modo que cada

    um tenha 2 mm de lado (b), ento a mesma massa do material seria agora representado por 64 cubos menores (4 x 4 x

    4), cubos do tamanho de gros de areia. Cada face de cada cubo pequeno teria 4 mm(2 mm x 2 mm) de rea

    superficial, resultando em 24 mm de rea superficial para cada cubo (6 lados x 4 mm por lado). A rea superficial

    total seria de 1536 mm (24 mm por cubo x 64 cubos), ou uma superfcie especfica de 1182 mm.g-1 (1536/1,3). Esta

    quatro vezes maior do que a rea superficial do cubo maior. A curva (c) mostra que partculas de argila, que so muito

    pequenas, tem rea superficial milhares de vezes maior que a mesma massa de partculas de silte e centenas de milhares

    de vezes maior que a mesma massa de areia. A curva da rea de superfcie especfica explica o porqu de quase todo o

    poder de adsoro, expanso, plasticidade, calor de umedecimento e outras propriedades relacionadas rea superficial

    esto associadas frao argila em solos minerais.

    Os poros entre as partculas no material siltoso so bem menores (e muito mais numerosos) que os poros presentes

    entre as partculas de areia, deste modo, o silte retm gua e permite uma menor taxa de drenagem. Entretanto, mesmo

    quando mido, o silte por si s no exibe muita pegajosidade ou plasticidade (maleabilidade). A baixa plasticidade, coeso e

    capacidade de adsoro que algumas fraes de silte apresentam , em grande parte, devida a adeso de filmes de argila

    superfcie das partculas (ver Figura 2.21). Devido sua baixa pegajosidade e plasticidade, solos com grandes quantidades

    de silte e areia fina podem ser altamente suscetveis eroso elica e hdrica. Solos siltosos so facilmente carregados por

    fluxos de gua, num processo chamado escoamento superficial (Quadro1.1).

    Argila Partculas de argila so menores que 0,002 mm. Elas, portanto, possuem uma grande rea superficial

    especfica, apresentando uma enorme capacidade de adsoro de gua e outras substncias. Uma colherada de argila pode possuir uma rea superficial do tamanho de um campo de futebol americano (ver Seo 8.1). Esta grande superfcie de

    adsoro faz c