sexta-feira, 16 de fevereiro de 2018

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS SOLOS - PARTE 1

O solo é um material inconsolidado que cobre a superfície terrestre emersa, resultante do intemperismo das rochas e/ou de sedimentos. Ele pode ser visto sob diferentes óticas, mas em hidrogeologia sua função é de armazenar a água que nele se infiltra, controlar o fluxo e exercer ação protetora da qualidade da água subterrânea.

Um solo é o produto de uma ação combinada e concomitante de diversos fatores. A maior ou menor intensidade de algum fator pode ser determinante na criação de um ou outro solo. São comumente ditos como fatores da formação de solo, climamaterial de origemorganismos, tempo e relevo.

Modelos conceituais da constituição do solo

Os solos são constituídos de três fases: sólida (minerais e matéria orgânica), líquida (água com sais minerais dissolvidos) e gasosa (ar).


Perfil de solo
Um solo possuí camadas horizontais de morfologia diferente entre si. Essas camadas são chamadas de horizontes. Essas camadas, apesar de todos as normas e técnicas, dependem para sua delimitação em campo estritamente dos sentidos do observador.
A soma destas camadas define o perfil do solo. Como a ação pedogenética, tal como perturbação de seres vivos, infiltração de água, entre outros, é variável no perfil, é constante o desenvolvimento de alguns horizontes. Diz-se que quanto mais distante da rocha mãe, mais intensa e/ou antiga foi a ação pedogenética.
Esquema representativo de um perfil de solo. Fonte: Wikipedia. Solo. https://pt.wikipedia.org/wiki/Solo#Classifica%C3%A7%C3%A3o_quanto_%C3%A0_granulometria 

Basicamente um perfil de solo apresenta os horizontes:
O - O horizonte orgânico do solo, bastante escuro.
H - Horizonte de constituição orgânica, superficial ou não, composto de resíduos orgânicos acumulados ou em acumulação sob condições de prolongada estagnação de água, salvo se artificialmente drenado.
A - Horizonte superficial, com bastante interferência do clima e da biomassa. É o horizonte de maior mistura mineral com húmus.
E - Horizonte eluvial, ou seja, de perda de material, geralmente argilas e pequenos minerais. Por isso são geralmente mais claros que os demais horizontes.
B - Horizonte de maior concentração de argilas, minerais oriundos de horizontes superiores (e, às vezes, de solos adjacentes). É o solo com coloração mais forte, agregação e desenvolvimento.
C - Porção de mistura de solo pouco denso com rochas pouco alteradas da rocha mãe. Equivale aproximadamente ao conceito de saprólito.
R - Rocha matriz não alterada. De difícil acesso em campo.

Propriedades físicas geralmente utilizadas nos estudos dos solos:
      Granulometria
      Textura
      Estrutura
      Densidade
      Agregação
      Porosidade
      Permeabilidade
      Capacidade de campo
      Cor

GRANULOMETRIA DOS SOLOS
A granulometria dos solos refere-se ao tamanho de suas partículas sólidas. Para a classificação granulométrica dos solos é usada a seguinte tabela:


Exemplos de análises granulométricas de solos


Principais tipos de solos

Solos arenosos: são aqueles que têm grande parte de suas partículas classificadas na fração areia, formado principalmente por cristais de quartzo e minerais primários. Possuem consistência granulosa como a areia. Muito presentes na região nordeste do Brasil, São permeáveis à água.

Solos siltosos: são aqueles que tem grande parte de suas partículas classificadas na fração silte, de tamanho entre 0,05 e 0,002mm, geralmente são muito erosíveis. O silte não se agrega como as argilas e ao mesmo tempo suas partículas são muito pequenas e leves. São de permeabilidade média.

Solos argilosos: são aqueles que têm grande parte de suas partículas classificadas na fração argila, de tamanho menor que 0,002 mm (tamanho máximo de um coloide). Não são tão arejados, mas armazenam mais água quando bem estruturados. São geralmente menos permeáveis, embora alguns solos brasileiros muito argilosos apresentem grande permeabilidade - graças aos poros de origem biológica. Sua composição é de boa quantidade de óxidos e hidróxidos de alumínio (gibbsita) e de ferro (goethita e hematita), que podem formar pequenos grãos que lembram a sensação táctil de pó-de-café e, quando isso acontece, lhes dá certas caraterísticas similares ao arenoso.

Latossolos: possuem baixa capacidade de troca de cátions, presença de argilas de baixa atividade (Tb), geralmente são solos muito profundos (maior que 2 m), bem desenvolvidos, localizados em terrenos planos ou pouco ondulados. Sua textura é granular e coloração amarela a vermelha escura. São solos zonais típicos de regiões de clima tropical úmido e semiúmido, como Brasil e a África central. Sua coloração pode ser avermelhada, alaranjada ou amarelada. Isso evidencia concentração de óxidos de Fe e Al. São bastante porosos e bem intemperizados.

Solos orgânicos: compostos de materiais orgânicos (restos de organismos mortos e em decomposição), além da areia e da argila. Os solos orgânicos favorecem a permeabilidade, pois formam-se grânulos, deixando-os mais leves e menos pegajosos, mais úmidos e arejados, já que se formam espaços vazios entre os grânulos e estes, por sua vez, são preenchidos por ar e água.

Granulometria vs. Textura
Com o cuidadoso manuseio de uma amostra úmida, podemos estimar o teor de argila e a classe textural do solo pelo método do tato. Contudo, para determinar a porcentagem, em peso, que cada fração granulométrica tem em relação à massa total da amostra, é necessário efetuar, em laboratório, a análise granulométrica.

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.

Método de análise de densidade
O método mais utilizado é o do anel volumétrico: Usa-se o anel de Kopeck, de bordas cortantes e capacidade interna conhecida, geralmente 100 cm3; crava-se o anel na parede do perfil ou na superfície do solo, removendo-o; a seguir, remove-se o excesso de terra, a qual será desbastada com auxílio de uma faca cortante, até igualar com ambas as superfícies do anel, conforme as imagens a seguir.


Transfere-se o anel para um recipiente apropriado, ainda no campo, para não haver perda de material; posteriormente, as amostras são secadas em estufa e pesadas. Calcula-se então a densidade do solo, onde:
Ds = M/V Ds é a densidade do solo;
M é a massa da amostra;
V é o volume da amostra.

Interpretação dos resultados

As densidades dos solos são expressas em gramas por centímetros cúbicos ou kilogramas por metro cúbico e as amplitudes de variação situam-se dentro dos seguintes limites:
- solos argilosos, de 0,90 a 1,25 g/cm3 ;
- solos arenosos, de 1,25 a 1,60 g/cm3;
- solos húmicos, de 0,75 a 1,00 g/cm3;
- solos turfosos, de 0,20 a 0,50 g/cm3.

Conclusão

De maneira geral, pode-se afirmar que, quanto mais elevada for a densidade do solo, maior será sua compactação e a estrutura degradada, menor sua porosidade total.

Importância da densidade do solo

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

DENSIDADE DAS PARTÍCULAS

A densidade de partículas refere-se apenas à fração sólida de uma amostra de terra, sem considerar a porosidade.
Por definição, entende-se como densidade das partículas a relação existente entre a massa de uma amostra de solo e o volume ocupado por esta fração sólida.
A densidade de partículas de um solo, quer seco ou molhado, é sempre a mesma, desde que se subtraia da massa da amostra o peso da água contida.

Fórmula de cálculo

Nos solos, seus valores variam, em média, entre os limites de 2,3 e 2,9 g.cm-3. Como valor médio, para efeito de cálculos pode-se considerar a densidade de partículas como sendo de 2,65 g.cm-3.
Isto porque os constituintes minerais predominantes nos solos são o quartzo, os feldspatos e os silicatos de alumínio coloidais, cujas densidades de partículas estão em torno de 2,65 g.cm-3.

NOTA: Este texto foi extraído e modificado a partir de:
- COOPER, Miguel e MAZZA, Jairo Antonio. Densidade do solo e densidade de partículas. Obtido em:
- SANTOS, Sheila. Propriedades físicas do solo. Obtido em: 
- WIKIPEDIA. Solo. Obtido em:  

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