Física do solo prática

Física do solo prática

(Parte 1 de 4)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DO SOLO

SETOR DE FÍSICA DO SOLO

Caixa Postal 37 - TELEFAX (035) 829-1251 CEP 37.200-000 - LAVRAS-MG

FÍSICA DO SOLO

PRÁTICA

CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SOLOS E

NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Prof. Mozart Martins Ferreira, Dr.

Prof. Moacir de Souza Dias Junior, Ph.D.

Júlio César Bertoni, M.Sc.

Ana Rosa Ribeiro Bastos, M.Sc.

2000

INSTRUÇÕES PARA AS AULAS PRÁTICAS DE FÍSICA DO SOLO

INSTRUÇÕES GERAIS

  1. Ler com atenção as instruções da aula prática antes de tentar conduzi-la.

  2. Anotar quaisquer modificações sugeridas pelo professor, laboratorista ou aluno.

  3. Caso note algum dano ou mal funcionamento na aparelhagem, informe imediatamente ao professor.

  4. É necessário lavar ou limpar todo o equipamento usado antes de deixar o laboratório.

  5. Os resultados de algumas das aulas práticas deverão ser calculados utilizando as planilhas eletrônicas para o cálculo de análise física do solo, as quais devem ser adquiridas na Coordenadoria de Extensão da Universidade Federal de Lavras.

  6. Os relatórios deverão ser datilografados e os gráficos deverão ser feitos usando qualquer aplicativo disponível no mercado.

INSTRUÇÕES PARA CONFECÇÃO DOS RELATÓRIOS

Os relatórios devem incluir:

  1. Introdução: a introdução deve conter um parágrafo inicial mostrando a importância e aplicação do tópico em estudo. A seguir deve-se apresentar uma revisão de literatura sobre o assunto em estudo. Finalmente no último parágrafo deve-se apresentar o objetivo da aula prática.

  2. Material e Métodos: apresentar uma descrição resumida do material e método utilizado.

  3. Resultados e Discussão: neste item deve-se apresentar os dados obtidos na forma de tabelas e/ou gráficos os quais deverão ser discutidos com os dados dos outros grupos e com os dados constantes na literatura.

  4. Conclusão: apresentar neste item uma apreciação dos resultados.

  5. Bibliografia: citar a bibliografia consultada, na forma correta.

  6. Apêndice: neste item o aluno deverá desenvolver uma planilha eletrônica para o cálculo de suas análises usando os aplicativos QPRO ou EXCEL. Compare os resultados obtidos usando as planilhas desenvolvidas neste item com os resultados obtidos usado as planilhas desenvolvidas por Dias Junior (1995), quando for o caso.

AULA PRÁTICA N.º 1 - DENSIDADE DE PARTÍCULAS

A densidade de partícula é uma característica intrínseca do solo, dependendo apenas dos constituintes da fração sólida do solo. É determinada pela proporção relativa de material mineral e orgânico e suas respectivas densidades. A densidade da matéria orgânica varia de 1,0 a 1,3 g cm-3, enquanto que a densidade da parte mineral varia de 2,50 a 5,20 g cm-3.

1.1. Material

- picnômetro - água destilada

- bomba de vácuo - estufa elétrica

- balança analítica (± 0,001 g) - dessecador

- termômetro - bureta (50 mL)

- balão volumétrico com rolha esmerilhada (50 mL)

1.2. Métodos

1.2.1. Método do Picnômetro

  • Pesar aproximadamente 3 g de TFSA, a qual será usada no cálculo do peso do solo seco.

  • Pesar aproximadamente 25 g da mesma TFSA e colocar na estufa a 105-110C durante 24 horas e determinar a sua umidade.

  • Transferir para o picnômetro as 3 g de TFSA e adicionar água destilada até a metade do volume do picnômetro.

  • Colocar o picnômetro nesta condição no dessecador, o qual está acoplado a uma bomba de vácuo.

  • Remover todo o ar do picnômetro usando vácuo até que todo o ar do interior do picnômetro mais solo seja eliminado, fato este evidenciado quando o borbulhamento no interior do picnômetro cessar.

  • Completar o volume do picnômetro e, a seguir, tampar o picnômetro com a sua rolha de tal maneira que o seu capilar seja preenchido por água.

  • Secar o exterior do picnômetro e determinar o peso do conjunto: picnômetro + solo dentro + água.

  • Determinar a temperatura da água no interior do picnômetro.

  • Determinar o peso do conjunto: picnômetro + água.

  • Calcular o peso de solo seco contido nas 3 g de TFSA através do uso da umidade previamente determinada.

  • Determinar a densidade de partículas.

1.2.2. Método do Balão Volumétrico

  • Aferir o volume do balão volumétrico.

  • Pesar 20 g de TFSE e transferir para balão volumétrico de 50 mL.

  • Colocar na bureta aferida com o balão, álcool etílico até a marca do zero.

  • Colocar no balão com TFSE mais ou menos 25 mL de álcool.

  • Agitar o balão durante 1 minuto, para facilitar a penetração do álcool nos capilares do solo.

  • Deixar repousar por 15 minutos e completar o volume do balão com álcool etílico.

  • Fazer a leitura do nível de álcool na bureta (L).

  • Determinar o volume de TFSE usando a expressão: V = 50 - L

  • Calcular a densidade de partículas usando a expressão: Dp = 20 / V

1.3. Bibliografia

BLAKE, G.R. & HARTGE, K.H. Particle density. In: Methods of soil analysis. Part 1, 2nd ed., Madison, American society of Agronomy, 1986. pp 377 - 382.

BOWLES, J.A. Engineering properties of soils and their measurements. Third edition. McGraw-Hill Book Company, NY, 1986.

AULA PRÁTICA N.º 2 - ANÁLISE TEXTURAL PELO MÉTODO DE BOUYOUCOS

O método de análise textural sugerido por Bouyoucos (1927) é usado quando se deseja uma análise rápida dos constituintes sólidos do solo, sem que seja necessária grande precisão. Devido a isso, este método vem sendo utilizado na análise de rotina.

2.1. Material

- Agitador Hamilton Beach ou similar - Balança analítica

- Becker de 250 mL - Estufa

- NaOH 1N - Proveta de 1000 mL

- Hidrômetro - Termômetro

- Peneira N.º 270 (0,053 mm) - Cronômetro

- Conjunto de peneiras

2.2. Método

  • Pesar uma dada quantidade de TFSA que corresponda a 50 g de TFSE e colocar em copo metálico do agitador e adicionar água destilada até cobrir a amostra.

  • Adicionar 10 mL de NaOH 1N e deixar em repouso por 15 minutos.

  • Adicionar água destilada suficiente para atingir 2/3 da altura do copo metálico.

  • Agitar durante 20 minutos a 6000 rpm.

  • Passar toda a suspensão através da peneira 0,053 mm para proveta de 1000 mL e completar o volume da proveta com água destilada.

  • A fração areia deve ser colocada em becker previamente tarado e identificado. Levar para secar a 105-110C e determinar o peso seco após esfriar em dessecador.

  • Fracionar a areia total em um conjunto de peneiras colocadas na seguinte ordem: 1; 0,5; 0,2 e 0,1 mm e expressar o peso retido em cada peneira em porcentagem de TFSE.

  • Calcular o tempo de sedimentação da menor partícula de silte, usando a expressão:

t = (9 h ) / [2 (Dp - Df) g r2]

Onde:

t = tempo de sedimentação (s)

h = profundidade de coleta (cm)

 = viscosidade da água (poises)

Dp = densidade de partículas (g cm-3)

Df = densidade da água (g cm-3)

g = aceleração gravitacional no laboratório (g = 978,4221 cm s-2)

r = raio da menor partícula a se sedimentar (cm)

  • Homogeneizar com agitador próprio e deixar t minutos em repouso.

  • Após t minutos, coletar a suspensão a uma profundidade de 5 cm. A suspensão é coletada em uma proveta de 250 mL.

  • Colocar o hidrômetro e fazer a leitura da argila. Determinar a temperatura da suspensão.

  • Em função da temperatura, fazer a seguinte correção da leitura do hidrômetro:

  1. Adicionar 0,2 à leitura do hidrômetro para cada grau acima de 68F (temperatura de calibração do hidrômetro).

  2. Subtrair 0,2 à leitura do hidrômetro para cada grau abaixo de 68F.

  • Com a leitura corrigida do hidrômetro, calcular a porcentagem de argila.

  • Com os resultados da areia total e da argila, calcular por diferença a porcentagem de silte

  • Determinar a classe textural.

  • Repetir o procedimento anterior sem a utilização do NaOH e determinar a porcentagem de argila dispersa em água.

  • Calcular o índice de floculação.

2.3. Bibliografia

BOUYOUCOS, G.J. A recalibration of the hydrometer method for making mechanical analysis of soil. Am. Soc. Agr. J. 1951. 43:434-438.

BOUYOUCOS, G.J. An improved type of soil hydrometer. Soil Sci. 1950. 76:377-378.

BOWLES, J.A. Engineering properties of soils and their measurements. Third edition. McGraw-Hill Book Company, NY, 1986.

DAY, P.R. Physical basis of particle size analysis by the hydrometer method. Soil Sci. 1950. 363-374.

DAY, P.R. Experimental confirmation of hydrometer theory. Soil Sci. 1953. 75-181.

GEE, G.W. & BAUDER, J.W. Particle-size analysis. In: Methods of soil analysis. Part 1, 2nd ed., Madison, American society of Agronomy, 1986. pp 383-411.

AULA PRÁTICA N.º 3 - ANÁLISE TEXTURAL PELO MÉTODO DA PIPETA

O método da pipeta é utilizado universalmente na análise granulométrica do solo, devido, principalmente, à sua precisão; entretanto, é um método trabalhoso.

3.1. Material

(Parte 1 de 4)

Comentários