MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DO SOLO
Disciplina: GCS 104 – FÍSICA DO SOLO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E ÁGUA
ROTEIRO DAS AULAS PRÁTICAS DE FÍSICA DO SOLO
Prof. Mozart Martins Ferreira
Prof. Moacir de Souza Dias Jr.
2012
1a Aula Prática: ANÁLISE TEXTURAL PELO MÉTODO DE BOUYOUCOS
MODIFICADO
1. Pesar uma dada quantidade de TFSA que corresponda a 50 g de TFSE e colocar no
copo metálico do agitador.
2. Adicionar 10ml de NaOH 1N.
3. Agitar durante 10 minutos a 12.000 rpm em agitador tipo Hamilton Beach.
4. Passar todo conteúdo para proveta de 1000 ml, através de peneira de 0,053 mm e
completar o volume da proveta com água destilada.
5. Homogeneizar com agitador próprio e deixar em repouso durante o tempo t.
6. Após o tempo t, coletar a suspensão em proveta de 250 ml. ( profundidade de coleta
= 5 cm ).
7. Colocar o hidrômetro (ou densímetro) e fazer a leitura da fração argila. Determinar a
temperatura da suspensão (oC).
Correção da leitura:
Adicionar 0,2 unid. à leitura do hidrômetro, para cada oF acima de
68oF.
Subtrair 0,2 unid. à leitura do hidrômetro, para cada oF abaixo de 68oF
8. Colocar a fração areia total em becker e levar para secar em estufa a 105-110oC.
9. Determinar as Frações Granulométricas:
% Areia = peso da Areia x 2
% Argila = (leitura da Argila ± correção)x 2
% Silte = 100% - ( %Argila + % Areia )
10. Determinar a Classe Textural do solo.
Cálculos:
a) Temperatura:
T oC T o F − 32
=
5
9
b) Tempo de sedimentação do silte (t):
t=
9.h.η
2(Dp − Dl )g.r 2
onde:
t = tempo de sedimentação (seg)
h = profundidade de coleta da suspensão (5cm)
η = viscosidade da água ( poise ) - (tabela-função da temperatura)
Dp= Densidade de partículas ( g.cm-3)
Dl = Densidade da água (g.cm-3) - (tabela - função da temperatura)
g = aceleração da gravidade - ( g = 978,4221 cm.seg-2)
r =raio da partícula em queda (cm)
2a Aula Prática: ARGILA DISPERSA EM ÁGUA E ÍNDICE DE FLOCULAÇÃO
1. Pesar uma dada quantidade de TFSA que corresponda a 50 g de TFSE e colocar no
copo metálico do agitador.
2. Adicionar água destilada.
3. Agitar durante 10 minutos a 12.000 rpm em agitador tipo Hamilton Beach.
4. Passar todo conteúdo do copo para proveta de 1000 ml e completar o volume com
água destilada.
5. Homogeneizar com agitador próprio e deixar em repouso durante o tempo t.
6. Após o tempo t, coletar a suspensão em proveta de 250 ml ( profundidade de coleta
= 5 cm ).
7. Colocar o hidrômetro e fazer a leitura da argila dispersa em água. Determinar a
temperatura da suspensão (oC).
8. Fazer a correção da leitura do hidrômetro como na aula anterior.
9. Calcular o Índice (Grau) de Floculação pela fórmula:
I .F . =
T−A
x100
T
onde:
IF = Índice de Floculação
T = Teor de Argila Total
A = Teor de argila dispersa em água
3a Aula Prática: DENSIDADE DO SOLO, DENSIDADE DE PARTÍCULAS E
POROSIDADE TOTAL.
A - DENSIDADE DO SOLO (DS):
1. Introduzir, na camada de 0 - 20 cm de profundidade, cilindro (anel) com volume
conhecido (Vt), usando amostrador tipo Uhland.
2. Retirar o cilindro com auxílio de martelo pedológico.
3. Retirar o excesso de terra lateral e acertar as extremidades do cilindro com faca.
4. Transferir o conteúdo do cilindro para recipiente de alumínio.
5. Secar em estufa a 105-110oC até peso constante.
6. Esfriar em dessecador e pesar para obtenção de massa de solo seco (Ms).
7. Calcular a densidade do solo:
Ms
Ds =
Vt
B - DENSIDADE DE PARTÍCULAS (DP):
1. Pesar 20 g de TFSE (Ms) e transferir para balão volumétrico de 50 ml.
2. Colocar no balão com TFSE ± 15 ml de álcool etílico com auxílio de bureta graduada.
3. Agitar o balão durante 1 minuto para facilitar a penetração do álcool nos capilares do
solo.
4. Deixar repousar por 15 minutos e completar o volume do balão com o álcool da
bureta.
5. Fazer a leitura da bureta (L) e anotá-la.
6. Determinar o volume de terra (Vp) pela fórmula:
Vp = 50 - L
7. Calcular a densidade de partículas:
Dp =
Ms
Vp
C - POROSIDADE TOTAL OU VOLUME TOTAL DE POROS (VTP):
1. Calcular a porosidade total pela fórmula:

Ds 
 x100
VTP (%) = 1 −
 Dp 
4a Aula Prática: ESTABILIDADE DE AGREGADOS EM ÁGUA
1. Coletar na camada de 30 cm de profundidade uma amostra de aproximadamente 500g
formada de torrões.
2. No laboratório, secar a amostra ao ar com cuidado para não deformá-la.
3. Utilizar para a análise de agregados, fração que passa na peneira de 7 mm e fica retida
na peneira de 4 mm de malha.
4. Pesar uma dada quantidade de agregados úmidos que corresponda a 25g de agregados
secos.
5. Transferir a amostra para a peneira superior do aparelho de peneiragem em água e
agitar durante 15 minutos.
6. Depois da agitação, transferir os agregados de cada peneira para becker identificado e
tarado, por meio de jato d’água.
7. Secar em estufa a 105-110oC até peso constante e determinar o peso de agregados de
classe de tamanho, expressando-o em percentagem da amostra inicial.
8. Calcular o Diâmetro Médio Geométrico (DMG) pela fórmula:
DMG = 10
 Σ ( n. log d ) 


Σn


9. Interprete os resultados encontrados associando agregados estáveis em água com
erosão do solo, degradação estrutural e outras implicações que poderão ocorrer no perfil
do solo.
5a Aula Prática: DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DO SOLO
Umidade atual: controle da irrigação
cálculo do armazenamento de água
avaliação da disponibilidade de água
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Método da Estufa
Método de Bouyoucos
Método de Colman
Método de Speedy
Método da Moderação de Neutons
Método da Absorção de Radiação Gama
Método da Reflectometria de Microondas (TDR)
6a Aula Prática - CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA DO SOLO POR SECAGEM
1. Visita ao laboratório de Física do Solo para observar funcionamento dos
equipamentos: Unidade de Sucção e Extratores de Placa Porosa.
2. Cálculo da água retida pelas amostras dos horizontes do Latossolo Roxo distrófico,
expressando os resultados em %.
3. Confecção das curvas características da água do solo em papel semi-logarítmico.
4. Discutir os resultados baseando-se nos fatores que afetam a retenção de água pelo
solo.
Bibliografia básica:
Freire, J.C. Retenção de umidade em perfil oxissol do município de
Lavras, MG. ESALQ/USP, Piracicaba. 1975. 76p.
( Dissertação de Mestrado ).
Hor.
A1
A3
B1
B21
Tara
39.28
40.05
38.79
40.51
15 atm
T+SU
T+SS
63.15
58.47
64.91
60.17
66.36
60.93
68.34
62.82
Hor.
A1
A3
B1
B21
Tara
38.44
40.05
40.77
40.51
0,33 atm
T+SU
T+SS
66.41
59.87
68.55
62.07
70.33
63.83
69.11
62.83
Hor.
A1
A3
B1
B21
Tara
35.95
39.37
40.02
38.64
%
Tara
39.28
39.56
38.79
42.96
10 atm
T+SU
T+SS
62.21
57.62
63.85
59.09
64.89
59.69
67.51
62.58
%
Tara
35.95
39.75
40.15
38.86
0,1 atm
T+SU
T+SS
59.50
53.54
64.13
58.09
65.98
59.68
65.38
58.91
0,01 atm
T+SU
T+SS
63.15
52.40
69.21
57.06
71.21
58.89
70.09
57.65
%
Tara
35.95
39.73
37.32
39.84
%
Tara
39.58
39.74
40.03
39.84
%
Tara
39.75
40.05
39.83
39.27
T+SU
66.68
66.87
69.00
68.01
1 atm
T+SS
60.87
61.07
62.88
62.07
0,06 atm
T+SU
T+SS
63.69
57.02
68.30
60.45
67.45
59.79
69.47
60.93
0,001 atm
T+SU
T+SS
67.49
54.03
71.30
58.25
68.82
56.19
72.28
59.36
%
%
%
1
1
1
1
1
1
7a Aula Prática: DETERMINAÇÃO DA ÁGUA DISPONÍVEL
Conceito Clássico: A água é disponível dentro do intervalo de umidade que vai da
Capacidade de Campo (CC) até o Ponto de Murcha Permanente (PMP).
Conceito Moderno: A água disponível depende de sua dinâmica dentro do sistema SoloPlanta-Atmosfera.
Água Disponível é função:
Solo: Condutividade hidráulica
Relação ψm x umidade
Planta: Volume de solo explorado
Atmosfera: Umidade relativa
Vento
Radiação solar
1. Determinação do Ponto de Murcha Permanente(PMP):
Método Direto: Experimento - girassol e/ou feijoeiro
Método Indireto: Laboratório
Extrator de Placa Porosa - 15 atm
Centrífuga - Umidade Equivalente (U.Eq.)
PMP = Ueq. X 0,68
2.Determinação da Capacidade de Campo (CC):
Método Direto: Experimento - Método do Perfil Instantâneo ou
Método da Drenagem Interna
Ex. Latossolo Roxo distrófico
Tempo(dias)
7,5
27
0.04
0.3
1
2
3
4
5
11
0.4193
0.3994
0.3910
0.3829
0.3796
0.3717
0.3716
0.3545
0.3984
0.3664
0.3515
0.3491
0.3473
0.3466
0.3382
0.3315
Profundidade - cm
54
Umidade - cm3.cm-3
0.3848
0.3679
0.3448
0.3405
0.3340
0.3332
0.3330
0.3209
90
156
0.3888
0.3619
0.3535
0.3363
0.3347
0.3343
0.3308
0.3170
0.4118
0.3988
0.3893
0.3826
0.3784
0.3721
0.3697
0.3518
Método Indireto: Laboratório
Extrator de Placa Porosa: 0,1 atm ; 0,33 atm
Centrífuga : CC = U.Eq. x 1,3
LITERATURA CONSULTADA
EMBRAPA - Serviço Nacional de Levantamento e Conservação do Solo. Manual
de métodos de análise de solo. Ministério da Agricultura, Rio de Janeiro,
1979.(s.n.p.)
Klute, A. (ed.) ) Methods of Soil Analysis. Part 1- Physical and mineralogical
methods. 2ª ed. Madison, American Society of Agonomy, 1989.