UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ – UNOCHAPECÓ PROPRIEDADES FÍSICAS DO SOLO Candidata: Carolina R. Duarte Maluche Baretta INTRODUÇÃO O Solo como Meio para o Desenvolvimento das Plantas Definições de solo: Camada externa e agriculturável da superfície terrestre que juntamente com o clima compõe o meio físico que condiciona toda a atividade agropecuária. Porção superior do regolito, diferenciada por horizontes, que se constitui em ambiente de vida das plantas superiores. INTRODUÇÃO Como descrever o solo ? ATRIBUTOS do SOLO Pelos atributos de sua natureza, pelo que é “intrínseco” Características Pelos atributos de seu comportamento, pelas suas reações a fatores externos Propriedades Fonte: MARCOS, Z. Z., 1982 INTRODUÇÃO A - Atributos físicos do sistema solo: - Morfologia - Composição do Sistema Solo B - Atributos físicos da matriz do solo: - Composição da matriz - Composição granulométrica x Textura - Estrutura - Relações Massa/Volume entre os componentes da matriz. - Energia Potencial da água no solo INTRODUÇÃO COMPOSIÇÃO DO SOLO 5% 25% 45% 25% ar água minerais M.O. INTRODUÇÃO SOLO CONCEITO FÍSICO Meio poroso, não rígido, trifásico, formado de partículas que possuem complexidade de forma, tamanho e estrutura mineralógica e algumas partículas finitamente divididas de maneira a apresentar uma grande área superficial. Fatores físicos que afetam diretamente as plantas 1. ÁGUA: - As plantas não vivem sem água - (água total x água disponível) 2. OXIGÊNIO: - respiração radicular - (teor total x difusividade) 3. TEMPERATURA: - afeta a velocidade de reação - integridade dos tecidos Fatores físicos que afetam diretamente as plantas 4. RESISTÊNCIA À PENETRAÇÃO RADICULAR - emergência das plantas - crescimento radicular Qual o valor ideal desses parâmetros ??? Não existe resposta porquê: - são intercorrelacionados - variabilidade espacial (vertical e horizontal) - variabilidade temporal - variveis da planta (espécie, estádio fisiológico) Fonte: J.M. Reichert & D.J Reinert I SOLO FISICAMENTE IDEAL É aquele que apresenta: Boa aeração e retenção de água; Bom armazenamento de calor; Pouca resistência mecânica ao crescimento radicular. INTRODUÇÃO FATORES FÍSICOS QUE AFETAM INDIRETAMENTE AS PLANTAS: - TEXTURA; - MINERALOGIA (agentes cimentantes); - PROFUNDIDADE DO PERFIL. - CONSISTÊNCIA; - ESTRUTURA; - POROSIDADE; - INFILTRAÇÃO DE ÁGUA; - DENSIDADE DO SOLO. INTRÍNSECOS AFETADOS PELO MANEJO Fatores físicos que afetam indiretamente as Plantas TEXTURA, MINERALOGIA, PROFUNDIDADE DO PERFIL CHUVA MANEJO MANEJO ESTRUTURA, POROSIDADE, DENSIDADE, CONSISTÊNCIA, INFILTRAÇÃO DE ÁGUA IRRIGAÇÃO, DRENAGEM ÁGUA, TEMPERATURA, OXIGÊNIO, RESISTÊNCIA A PENETRAÇÃO PRODUTIVIDADE TEXTURA TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES CONCEITO DE TEXTURA DE SOLOS: É a proporção relativa das classes de tamanho de partículas de um solo. Classes de tamanho de partícula do solo (Brasileira): Partícula Diâmetro (mm) Argila ˂ 0,002 Silte 0,002 – 0,05 Areia Fina 0,05 – 0,02 Areia Grossa 0,02 – 2,0 ENTÃO: “Proporção de silte, areia e argila em 100g de solo que influenciam nas propriedades do solo”. TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES CONCEITO DE TEXTURA DE SOLOS: FRAÇÃO GROSSEIRA Partícula Diâmetro (mm) Matacão > 200 Calhau 200-20 Cascalho 20 -2 TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES TRIÂNGULO TEXTURAL: EXEMPLO: 55% DE ARGILA 30% DE SILTE 15% DE AREIA TEXTURA ARGILOSA TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES DETERMINAÇÃO DA TEXTURA: Em laboratório: análise granulométrica (sedimentação da partícula em líquido, peneiramento, balança de determinação, contagem microscópica); TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES DETERMINAÇÃO DA TEXTURA: TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES DETERMINAÇÃO DA TEXTURA: TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES DETERMINAÇÃO DA TEXTURA: Em laboratório: análise granulométrica (sedimentação da partícula em líquido, peneiramento, balança de determinação, contagem microscópica); No campo: pela sensação ao tato; AREIA Sensação aspereza, NÃO plástico, NÃO pegajoso. SILTE Sensação de sedosidade, plástico, NÃO pegajoso. Sensação de sedosidade, plástico, ARGILA pegajoso. TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES ALGUNS CUIDADOS: SOLOS MUITO OXÍDICOS: a manifestação de pegajosidade e de platicidade não é tão intensa, mesmo quando muito argiloso (estrutura pó-de-café). SOLOS COM PREDOMÍNIO DE ARGILOMINERAIS 2:1 EXPANSIVOS: grande área superficial. Superestima o teor de argila (plasticidade e pegajosidade). SOLOS COM ELEVADOS TEORES DE CONCREÇÕES (> que 2mm): recomenda peneirar o solo. TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO RELACIONA-SE: 1. Mineralogia (Areia → minerais 1os Argila → minerais 2os); 2. CTC Ex1.: Solo A: 60% argila, caulinita + gibsita. Solo B: 60% argila, montmorilonita + caulinita. Ex2.: Solo A: 40% argila, caulinita + gibsita. Solo B: 25% argila, montmorilonita. 3. ASE; 4. Porosidade; 5. Densidade . TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO RELACIONA-SE: ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO RELACIONA-SE: ÁREA SUPERFICIAL ESPECÍFICA Fonte: Gatiboni, L.C. 2006. TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES ASE (m2g-1) CTC (cmolc.kg-1) 700 100 – 1000 MONTMORILONITA 600-800 50-160 VERMICULITA 300-500 140-200 ILITA 65-100 10-40 3-30 3-15 TIPO DE MINERAL MOS CAULINITA AREIA ˂1 HEMATITA 50-120 GOETITA 60-200 SOLO ARGILOSO 150-100 SOLO FRANCO ARENOSO Fonte: Albuquerque, 2002. 10-40 TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO RELACIONA-SE: 1. Mineralogia (Areia → minerais 1os Argila → minerais 2os); 2. CTC Ex1.: Solo A: 60% argila, caulinita + gibsita. Solo B: 60% argila, montmorilonita + caulinita. Ex2.: Solo A: 40% argila, caulinita + gibsita. Solo B: 25% argila, montmorilonita. 3. ASE; 4. Porosidade; 5. Densidade . TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO RELACIONA-SE: TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES A TEXTURA DO SOLO AFETA TODOS OS PARÂMETROS FÍSICOS DE CRESCIMENTO 1. Retenção, movimento e disponibilidade de água; 2. Aeração; 3. Resistência à penetração de raízes; 4. Estabilidade de agregados; 5. Compactabilidade dos solos; 6. Erodibilidade; 7. Disponibilidade de nutrientes (principalmente fósforo). TEXTURA DE SOLOS E SUAS PROPRIEDADES SOLO ARGILOSO SOLO ARENOSO ↑ Armazenamento de água ↓ Armazenamento de água ↓ Circulação de água ↑ Circulação de água ↑ Coesão ↓ Coesão Consistência plástica pegajosa (molhado ) e dura (seco) Consistência friável (seco ou molhado) ↓ Densidade do solo ↑ Densidade do solo ↑ Porosidade total ↓ Porosidade total ↑ Microporosidade ↓ Microporosidade ↓ Macroporosidade ↑ Macroporosidade ↓ Aeração ↑ Aeração ↑ ASE ↓ ASE ↑ Estrutura ↓ Estrutura ↑ CTC ↓ CTC Difícil preparo mecânico Fácil preparo mecânico FIQUEM LIGADOS!! RELAÇÃO DA TEXTURA DO SOLO COM A PARTE ANIMAL E MÁQUINAS – COMPACTAÇÃO ↑ da densidade do solo e ↓ da sua porosidade devido a pressões neste exercidas. Causas: Tráfego de máquinas e implementos agrícolas pesados. Pisoteio do gado em alta lotação da pastagem. Manejo do solo em condições inadequadas de umidade. Alguns tipos de solos são mais suscetíveis à compactação. Fonte: Falker Erosão hídrica 1- Fase de ESTRUTURA ESTRUTURA DO SOLO Arranjo das partículas sólidas individuais em agregados naturais separados entre si por planos de fraqueza. Partículas Primárias Agregados Torrões Para fins de manejo e conservação do solo, outros aspectos como resistência à desagregação, capacidade de infiltração e armazenamento de água no solo são mais importantes A estrutura afeta a densidade do solo e o seu desenvolvimento afeta a retenção e o movimento de água e do ar do solo. Influencia na germinação crescimento de raízes e desenvolvimento de mudas e plantas. ESTRUTURA DO SOLO AREIA SILTE ARGILA Arranjo das partículas areia, silte e argila em agregados ou torrões ESTRUTURA DO SOLO FORMAÇÃO DOS AGREGADOS: - Aproximação das Partículas - Floculação das argilas (PCZ) - Desidratação (↑ aproximação) - Raízes (↑ Pressão ↑ desidratação) - Organismos (coprólitos) - Estabilização dos agregados - Tipo de argila (2:1 vs. óxidos) - Tipo de cátion (valência) - Manutenção da M.O. - Vegetação (ação mecânica das raízes) - Palhada (Produção de M.O.) - Biologia do solo (micélios fungos , compostos orgânicos) ESTRUTURA DO SOLO Solo ideal: Resistência à destruição Estabilidade dos agregados Avaliação da estabilidade em laboratório, (peneiramento úmido). Demonstração via pipeta. A formação e a estabilidade dos agregados dependem especialmente da m.o., textura e atividade biológica. Solos argilosos altos teores de óxidos Cimentação maior floculação argila matéria orgânica maior agregação COMO MEDIR A ESTRUTURA ? → Porosidade (total, macro e micro) → Aeração → Estabilidade dos Agregados em água → Resistência a Penetração das Raízes → Distribuição das Raízes → Taxa de infiltração de Água DIÂMETRO MÉDIO GEOMÉTRICO - DMG MANEJO vs. ESTRUTURA FATORES POSITIVOS → Cobertura do solo → Aumento M.O. → Ação de raízes → Aumento de Atividade Biológica FATORES NEGATIVOS → Queima de resíduos → Preparo mecânico excessivo (pulverização do solo) → Trafego intenso → Trabalho em Umidade inadequada MANEJO vs. ESTRUTURA “O BALANÇO ENTRE OS FATORES POSITIVOS E NEGATIVOS PODE RESULTAR EM MANUTENÇÃO, MELHORAMENTO OU DEGRADAÇÃO DA ESTRUTURA”. EXEMPLOS DE MANEJO QUE DEGRADAM A ESTRUTURA Em superfície: queima de resíduos, revolvimento, trafego intenso. Em sub-superfície: pé-de-arado, trafego intenso, pisoteio animal. EFEITO DE SISTEMAS DE MANEJO NA AGREGAÇÃO Plantio Convencional Microagregados Plantio Direto Macroagregados (Denardin, 2008) Vantagens da adubação orgânica Vantagens da adubação orgânica POROSIDADE Classificação dos poros do solo e algumas funções de cada classe BIOPOROS ( Fonte: J.M. Reichert & D.J Reinert, 2009) DENSIDADE DENSIDADE DO SOLO Relação entre massa do solo e o volume que ocupa. DS= massa solo seco volume total A DENSIDADE DO SOLO DEPENDE DE: - Textura do solo - Estrutura do solo (tipo) - Umidade do solo (expansão/contração) A DENSIDADE DO SOLO SERVE PARA: - Calcular Porosidade Total - Calcular massa de solo na camada arável - Avaliar alterações estrutura/porosidade Argilosos- 1,0 – 1,6 (~1,35g/cm3) Arenosos – 1,2 -1,8 (~1,45 g/cm3 ) Orgânicos – 0,3-0,8 (~0,75 g/cm3 ) Pt= 2,65-Ds x 100 2,65 DENSIDADE DO SOLO VARIA COM: - Textura do solo (Argilosos vs. Arenosos vs. Orgânicos) Profundidade (pressão da massa de solo, argila iluvial, Ds↑com prof.) Estrutura (grumosa vs. prismática) Uso do solo (é o que mais afeta Ds) COMPACTAÇÃO DO SOLO - Cuidado quando: - Arenosos --- 1,65 g/cm3 - Médios --- 1,55 g/cm3 - Argilosos --- 1,45 g/cm3 DESCOMPACTAÇÃO - Aumentar M.O. - Plantas recuperadoras - Subsolagem Manejo do Solo: Práticas de manejo do que promovem a destruição da estrutura e compactação dos solos elevam a Ds. A MOS afeta a estrutura e a Dp, reduzindo a Ds. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRADY, N.C. Natureza e propriedades dos solos. 1979 GUERRA, Antonio J. Erosão e conservação do solo. Bertrand Brasil, 2ª edição. Rio de Janeiro, 2005. HILLEL, D. Introduction to soil physics. Academic Press. 771p. 1998. Material de aula: Disciplina de Física do Solo (Albuquerque, 2002)- CAV/UDESC, Introdução à Ciência do Solo (Professores: Luciano Gatibone, Dilmar Baretta e Edir Fonseca) – CEO/UDESC. Material de Internet http://www.portal.ufra.edu.br/attachments/640_erosao_do_%2 0solo.pdf QUESTÕES PARA SEREM RESPONDIDAS OBRIGADO !!!! 1. O que é uma panta transgênica? 2. Quais os metódos de transformação genética de plantas? 3. A transgenia é boa ou ruim? Justifique sua resposta. ATIVIDADE PARA CASA: Buscar em jornais e revistas reportagens sobre transgênicos e trazer para a próxima aula para promovermos um fórum de debate sobre o assunto.