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  • GABRIEL OCTVIO DE MELLO CUNHA, JAIME ANTONIO DE ALMEIDA, BETHINA BASTOS BARBOZA, AUGUSTO FRIEDERICHS, CLEBER RECH, DANIEL ALEXANDRE HEBERLE, MARCO ANDR GROHSKOPF

    PESQ. AGROP. GACHA, Porto Alegre, v. 20, ns. 1/2, p. 126-136, 2014.126

    Comparao de mtodos de determinao de argila em diferentes solos brasileiros1

    Gabriel Octvio de Mello Cunha2, Jaime Antonio de Almeida3, Bethina Bastos Barboza4, Augusto Friederichs5, Cleber Rech2, Daniel Alexandre Heberle2, Marco Andr Grohskopf6

    Resumo - A textura do solo refere-se proporo relativa das diversas fraes granulomtricas do solo (< 2 mm de dimetro), a qual expressa pelas classes texturais convencionais, definidas por diferentes combina-es de argila, silte e areia. O trabalho teve como objetivo comparar os teores de argila determinados pelos mtodos da pesagem e do densmetro simplificado com o mtodo da pipeta, tomado como padro (teste-munha). O estudo foi conduzido no Laboratrio de Gnese e Mineralogia do Solo da Universidade do Estado de Santa Catarina, em Lages, SC, sendo utilizadas amostras de dois horizontes (A e B) de doze perfis de solo de cinco estados brasileiros (Acre, Bahia, Pernambuco, Rio Grande do Sul e Santa Catarina). A disperso das amostras dos solos foi realizada com hidrxido de sdio (NaOH) para a maioria dos solos, e com calgon, para os solos com elevados teores de Ca2+ e Mg2+ e que apresentaram problemas na disperso com NaOH 1 mol L-1. O mtodo do densmetro tendeu a superestimar ligeiramente os teores de argila, principalmente nos horizontes subsuperficiais, enquanto que no da pesagem no houve diferena para a maioria dos solos, principalmente nos horizontes superficiais, quando ambos foram comparados ao mtodo da pipeta.

    Palavras-chave: Anlise granulomtrica. Textura do solo. Dispersantes qumicos.

    Comparing methods for determination of clay contents in different Brazilian soils

    Abstract - Soil texture refers to the relative proportions of various particle sizes of soil (

  • COMPARAO DE MTODOS DE DETERMINAO DE ARGILA EM DIFERENTES SOLOS BRASILEIROS

    PESQ. AGROP. GACHA, Porto Alegre, v. 20, ns. 1/2, p. 126-136, 2014. 127

    Introduo

    A textura do solo representa a distribuio quantitativa das partculas minerais menores que 2 mm, as quais so geralmente divididas em trs fraes: areia, silte e argila. Vrios sis-temas de classificao tm definido diferentes limites para essas fraes (GEE e BAUDER, 1986). Na escala sugerida pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e adotada no Brasil, a frao areia tem dimetro compreen-dido entre 2,0 e 0,05 mm, o silte entre 0,05 e 0,002 mm e a argila constitui a frao menor do que 0,002 mm.

    O tamanho das partculas do solo interfere diretamente na sua capacidade de reteno de gua e de nutrientes, na dinmica da ade-so e coeso entre as partculas (MINASNY et al., 2007), na condio de drenagem (CHAKRABORTY et al., 2006) e suscetibilidade eroso (KJAERGAARD et al., 2004).

    indispensvel que, independentemente do mtodo de anlise granulomtrica utiliza-do, obtenha-se completa disperso das amos-tras do solo e a manuteno da fase disper-sa, necessitando-se para tal a neutralizao de qualquer agente que interfira na disperso, principalmente aqueles ligados frao argila (EMBRAPA, 1997; VITORINO et al., 2007). As partculas do solo esto agregadas por subs-tncias cimentantes, tais como matria orgni-ca (MO), xidos de ferro e de alumnio e ons floculantes como clcio (Ca2+), magnsio (Mg2+) alumnio (Al3+) e hidrognio (H+) (DONAGEMA et al., 2003; TAVAREZ e MAGALHES, 2008).

    O dispersante mais utilizado para a anlise granulomtrica de solos no Brasil tem sido o hidrxido de sdio (NaOH) 1 mol L-1 (EMBRAPA, 1997). Porm, em solos tropicais e subtropicais brasileiros que apresentam pH mais elevado (> 6,0), podem ocorrer altos teores de ctions flo-culantes como clcio e magnsio (VITORINO et al., 2003), e o predomnio de argilominerais 2:1 de carga permanente na frao argila, como as esmectitas (CUNHA, 2013). Nesse caso, o dispersante mais indicado o hexametafosfato de sdio (EMBRAPA, 1997), tambm conheci-do como calgon. O dispersante qumico a ser utilizado depende do tipo de solo, no podendo ser estabelecido um nico dispersante para ser utilizado na rotina dos laboratrios de fsica do

    solo do pas (VIANA et al., 2010).Os principais mtodos de anlise granulo-

    mtrica para determinao do contedo de argi-la so os mtodos da pipeta e do densmetro (GEE e BAUDER, 1986) e ambos se baseiam no tempo de sedimentao das partculas de diferentes dimenses em meio lquido (KLEIN, 2008; VITORINO et al., 2007), com base na Lei de Stokes (1851), usada para calcular a velocidade em que as partculas de diferentes tamanhos sedimentam em meios lquidos. Aps a disperso e a sedimentao das partculas maiores, a argila determinada pelo mtodo da pipeta ou atravs de densmetro (mtodo hidr-metro), sendo o silte normalmente calculado por diferena (VITORINO et al., 2007).

    Outra maneira de determinar as fraes gra-nulomtricas das amostras de solo (alm dos mtodos do granulmetro ou do NIR), embora no utilizado em rotina por ser bastante demo-rado em relao aos anteriores, consiste em quantificar o total das trs fraes (areia, silte e argila), utilizando o tamisamento mecnico para a separao da areia total e mtodos baseados na velocidade e no tempo de sedimentao das partculas para separao do silte total da argi-la, atravs de sucessivos sinfonamentos da fra-o argila, at sua completa separao do silte. Esse mtodo muito utilizado para o estudo da composio mineral da frao argila, prin-cipalmente por difratometria de raios-X, sendo detalhadamente descrito por Jackson (1965). Aps separar o silte da argila, ambos podem ser quantificados por pesagem do contedo total das fraes na amostra.

    O presente trabalho teve como objetivo ava-liar de forma comparativa a eficincia de dois mtodos, da pesagem e do densmetro simpli-ficado, em relao ao mtodo da pipeta para quantificao da frao argila em amostras de solo de diferentes regies brasileiras, com dife-rentes propriedades qumicas, mineralgicas e granulomtricas, bem como estabelecer as pos-sveis causas das diferenas entre os mtodos.

    Material e Mtodos

    Seleo dos solos

    O estudo foi conduzido no Laboratrio de Gnese e Mineralogia do Solo do Departamento

  • GABRIEL OCTVIO DE MELLO CUNHA, JAIME ANTONIO DE ALMEIDA, BETHINA BASTOS BARBOZA, AUGUSTO FRIEDERICHS, CLEBER RECH, DANIEL ALEXANDRE HEBERLE, MARCO ANDR GROHSKOPF

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    de Solos e Recursos Naturais da Universidade do Estado de Santa Catarina, em Lages, SC, com amostras de horizontes A e B de cinco solos coletadas nos estados do Acre (perfis AC4, AC6, AC9 e AC11), Bahia (BA), Pernambuco (PE), Santa Catarina (Bom Retiro-SCBR, Rancho Queimado-SCRQ e So Joaquim perfil 8 SC8SJ) e Rio Grande do Sul (Formigueiro-RS11 e Rosrio do Sul-RSRS).

    As amostras de solo foram coletadas em

    locais onde j haviam sido previamente des-critos perfis de solo, cujos resultados foram publicados em trabalhos de pesquisa e disser-taes, sendo sua classificao, de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificao de Solos (Embrapa, 2006) e respectivas fontes de refe-rncia, indicadas na Tabela 1. Um resumo dos principais atributos fsicos e qumicos obtidos desses trabalhos originais encontram-se na Tabela 2.

    As amostras de solo, provenientes dos mes-mos locais e horizontes descritos nos trabalhos originais, foram secas em estufa a 60 C por 24 horas, destorroadas, modas e peneiradas, retendo-se a frao com dimetro inferior a 2 mm (TFSA terra fina seca ao ar) para as an-lises (EMBRAPA, 1997).

    Anlises fsicas

    Para os trs mtodos de anlises granulo-mtricas estudadas (densmetro simplificado, pipeta e pesagem), a disperso das amos-tras foi realizada conforme descrito por Day (1965) e Gee e Bauder (1986) e modificado por Camargo et al. (2009), com as seguintes adaptaes: pesaram-se 50 gramas de TFSA,

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    adicionando-se 75 mL de gua destilada e 5 ml de NaOH 1 mol L-1 ou calgon (hexametafosfa-to de sdio 0,35 mol L-1 + carbonato de sdio anidro 0,08 mol L-1) e duas esferas (bolitas) de nylon, com cerca de 10 mm de dimetro cada. Aps agitao manual, para homogeneizao do material, as amostras ficaram uma noite em repouso (16 horas). Em seguida, foram disper-sas mecanicamente em um agitador horizontal a 120 rpm por 4 horas, e posteriormente o con-tedo total foi transferido para uma proveta de 1 L, aps separao da frao areia total por peneiramento em malha de 0,053 mm.

    O material retido na peneira (areia total) foi transferido para uma lata de alumnio e seco em estufa (105 C) por 24 horas, sendo posterior-mente pesado. O restante da suspenso, con-tendo as fraes silte e argila, foi recolhido em proveta de 1 L, completando-se o volume com gua destilada. A suspenso foi homogeneiza-da por 30 segundos e ento deixada em repou-so pelo tempo necessrio para permitir a sedi-mentao das vrias fraes, em conformidade com a temperatura da gua, como descrito no

    mtodo.Em cada amostra (aps disperso qumica

    e fsica) a argila foi determinada pelos mto-dos da pipeta, conforme Gee e Bauder (1986), do densmetro simplificado, de acordo com Bouyoucus (1962) e pelo mtodo das pesagens da areia (peneiramento), argila e silte totais aps separao completa do silte na mistura sil-te + argila, de acordo com Jackson (1965).

    No mtodo da pipeta, aps a homogeneiza-o da suspenso, foi calculado um tempo de aproximadamente 4 horas para sedimentao do silte, dependendo da temperatura da gua (GEE e BAUDER, 1986), numa altura de 5 cm da superfcie da suspenso, segundo a Lei de Stokes (1851). Nessa profundidade, coletaram--se com pipeta 5

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