Aula prática sobre características físicas do solo realizadas no campus de são gabriel

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Aula prática sobre características físicas do solo realizadas no campus de são gabriel

  1. 1. AULA PRÁTICA SOBRE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO SOLO REALIZADAS NO CAMPUS DE SÃO GABRIEL (¹) PAOLA CAMPAGNOLO BRUTTI (²) RESUMO Este trabalho apresenta o estudo de propriedades físicas do solo, em duas áreas do campus de São Gabriel, denominadas de Tratamento Estufa e Tratamento Galpão. Foram utilizadas algumas fórmulas para determinar características específicas de cada um deles (densidade total ou ideal, umidade gravimétrica, umidade volumétrica, porosidade total, espaço aéreo, armazenamento de água e grau de saturação) com a finalidade de obter uma comparação entre os dois tratamentos em três camadas diferentes de solo, sendo elas 0-5 cm, 5-10 cm e 10-15 cm. Palavras chaves: propriedades físicas, tratamentos, camadas e solo. INTRODUÇÃO O solo pode ser considerado como o resultado de uma adaptação, das rochas em relação às condições do meio, o qual se encontram expostas e diferentes daquele que foi condicionado. Está fisicamente ligado as suas propriedades físicas, que são elas: textura, estrutura, densidade, porosidade, consistência e cor. A textura são proporções relativas em peso, a três frações minerais: areia, silte e argila. A estrutura é a agregação das partículas primárias do solo, onde a partir de sua forma, tamanho e grau de desenvolvimento é definido seu tipo, sua classe e sua estabilidade sucessivamente. A densidade é uma característica importante na determinação da avaliação do solo, ela está ligada a densidade da partícula e à porosidade do solo, podendo assim sua medição ser utilizada na obtenção de cálculos como a conversão da umidade em base volumétrica e gravimétrica. A porosidade é o espaço do solo não ocupado pela matrix (conjunto dos componentes orgânicos e inorgânicos). A consistência pode ser entendida por várias formas, dentre elas está, a possibilidade de moldagem ou plasticidade do solo. E a cor é uma maneira de identificar ou associar solos como por exemplo a sua produtividade. OBJETIVOS Neste trabalho é proposto a análise de dezoito amostras de solo, retiradas de dois locais diferentes, em relação a densidade total ou ideal, umidade gravimétrica, umidade volumétrica, porosidade total e espaço aéreo.
  2. 2. MATERIAL E MÉTODOS No dia dezesseis de agosto de dois mil e treze, foi realizada uma aula prática, relacionada a disciplina de solos florestais, nas extremidades da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA), campus São Gabriel, caracterizado por um clima subtropical úmido, com uma baixa altitude e estações do ano bem definidas. A aula prática é relacionada a coleta de solos de diferentes locais para a avaliação das propriedades físicas em relação a massa e o volume dos constituintes. As coletas foram realizadas em duas áreas do campus, que foram denominadas de Tratamento Estufa e Tratamento Galpão. Realizadas nove amostras em cada local com três profundidades diferentes (0-5cm, 5-10cm e 10-15cm), totalizando assim 18 amostras. Foram coletadas amostras através dos materiais, marreta para a penetração do anel do solo, espátulas para a limpeza do perfil e retirada do anel, anéis volumétricos com cilindro, pá para o corte do perfil e faca de serra para limpar o excesso de solo contido no anel. Foram pesados os cilindros com as amostras e obteve-se o peso do cilindro mais amostra do solo úmido. Mais tarde seca as amostras em estufa a 105°C, por 48 horas elas foram retiradas novamente para uma nova pesagem, estabelecendo seu peso seco. Imagem 1: Tratamento Estufa. Imagem 2: Tratamento galpão. Para chegar aos resultados matemáticos, para a densidade, umidade volumétrica, umidade gravimétrica, porosidade, espaço aéreo e grau de saturação foram utilizadas as seguintes fórmulas: Densidade do solo: Onde Ds é a Densidade do solo, mp é a massa de partícula e Vt é o volume total, onde para encontrarmos o Vt utilizamos uma nova fórmula, a qual é:
  3. 3. Volume: Onde V é o volume, pi, r é o raio, obtido através da divisão do diâmetro por dois e h a altura. Umidade Volumétrica: Onde Ug é a umidade gravimétrica, Ds é a densidade do solo e Dágua é a densidade da água. Umidade Gravimétrica: Mágua é a massa da água e Mp é a massa da partícula Porosidade total Onde Pt é porosidade total, Ds é a densidade do solo e Dp é a densidade da partícula, que foi definida como 2,65 g/cm³. Espaço Aéreo: Ea é o espaço aéreo, Pt porosidade total e Uv umidade volumétrica. Grau de Saturação:
  4. 4. Onde Gs é o grau de saturação, Uv é a umidade volumétrica e Pt é a porosidade total. Armazenamento de Água: Arm é o armazenamento de água e Uv é a umidade volumétrica Valores necessários para a realização das fórmulas descritas e para as médias realizadas por camadas de cada um dos locais, serão descritos nas duas tabelas abaixo. Tabela 1: Valores coletados para a análise das características entre os dois tratamentos em três camadas diferentes de solo. Local Camada Anel Diâmetro (cm) H (cm) Vt (cm³) Peso do Anel (g) Peso do anel solo Úmido (g) Peso do anel solo seco (g) Estufa 1 21 5 5,1 100,0875 60,269 203,585 157,299 Estufa 1 40 4,9 5 94,23925 59,315 228,687 188,91 Estufa 1 44 5 5 98,125 60,483 217,473 177,085 Estufa 2 2 5 5 98,125 59,254 193,479 150,236 Estufa 2 20 4,9 5,1 96,124035 60,232 229,996 188,371 Estufa 2 42 4,8 5,1 92,24064 60,421 231,953 186,844 Estufa 3 12 4,9 5,1 96,124035 60,483 227,041 187,146 Estufa 3 33 5 4,9 96,1625 59,52 210,627 162,924 Estufa 3 39 4,9 5,1 96,124035 60,409 217,358 178,408 Galpão 1 27 4,8 5 90,432 59,363 224,022 179,612 Galpão 1 29 5 5 98,125 59,592 201,864 170,091 Galpão 1 43 4,9 4,9 92,354465 59,5 207,381 170,602 Galpão 2 1 5 5 98,125 60,222 209,575 173,012 Galpão 2 8 4,8 5 90,432 59,564 184,512 152,255 Galpão 2 11 4,9 5 94,23925 60,092 226,569 186,99 Galpão 3 3 4,9 5 94,23925 59,488 204,261 167,839
  5. 5. Galpão 3 41 4,8 4,9 88,62336 59,531 220,193 176,35 Galpão 3 45 4,9 5 94,23925 59,542 219,982 181,013 RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram adquiridos resultados que podem ser conferidos na sequência: Densidade Após a realização dos cálculos das densidades do Tratamento Estufa e Tratamento Galpão, em suas três profundidades, realizou-se a média desses, que pode ser conferida na figura 1. Verificou-se que a densidade média do Tratamento Estufa, não foi muito considerável em relação ao Tratamento Galpão que, no intervalo de 0-5 cm e 10-15 cm aumentou e no intervalo de 5-10 cm diminui, pois como ele é uma camada subsuperficial, pode ter sido alterado por um fator extrínseco (do ambiente), ou tem um menor teor de matéria orgânica. Figura 1: Densidades em três camadas diferentes de solos, nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. Porosidade total A porosidade total do solo afeta a compactação desse, como na retenção de água (microporos) e na drenagem da água (macroporos).
  6. 6. Analisou-se então a figura 2, percebeu-se que quanto maior a densidade, menor será a porosidade total. Sendo assim o Tratamento Estufa teve um maior valor significativo que o Tratamento Galpão, onde foi encontrado mais oscilações em suas médias, principalmente na camada de 10-15 cm, pois a uma dificuldade de infiltração de água no solo, aumentando assim o escoamento superficial. Figura 2: Porosidade total em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. Umidade gravimétrica É a determinação da quantidade de água presente na amostra do solo na condição de campo. Sendo assim o Tratamento Estufa possui uma maior umidade gravimétrica que o Tratamento Galpão, significando então que há um teor maior de água no Tratamento Estufa, ou seja, é um solo com mais umidade, principalmente na camada de 5-10 cm, nas outras camadas foi homogêneo a determinação, observado isso na figura 3
  7. 7. Figura 3: média da umidade gravimétrica em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão. Umidade volumétrica A umidade volumétrica é o volume de água contido em um determinado volume de amostras do solo, então nos Tratamentos Estufa e Galpão, quando comparados com os mesmos na umidade gravimétrica tiveram um maior índice em todas as camadas. Quando analisados somente na umidade volumétrica a camada 5-10 cm teve um maior valor no Tratamento Estufa, ou seja, teve maior volume de água, já o Tratamento Galpão, teve seu maior índice significativo na camada 10-15cm, como observado na figura 4.
  8. 8. Figura 4: Umidade volumétrica em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. Espaço Aéreo É a parte do volume de poros do solo ocupado pelo ar, ele pode ser suscetível a aeração. Os resultados foram avaliados na figura 5, onde concluímos que quanto menor o valor encontrado mais preenchido por água seu microporos estão, sendo assim, nas duas primeiras camadas, (0-5 cm e 5- 10 cm) o Tratamento Estufa tem menor índice, aumentando muito pouco na terceira camada. Figura 5: Espaço aéreo (Ea) em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. Grau de Saturação É a porcentagem de poros que estão preenchidos de água, representados assim na figura 6, onde sofreu pouca variação nas três camadas, mas variação mais significativa aconteceu na camada de 5-10 cm, onde o Tratamento Estufa teve maior aumento de saturação chegando a 85%, ou seja, essa camada é a mais saturada com água.
  9. 9. Figura 6: Grau de saturação em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. Armazenamento de água Consiste na quantificação de água no solo, sendo possível avaliar sua dinâmica em intervalos definidos, sendo eles de 0-5 cm, 5-10 cm e 10-15 cm, como mostrado na figura 7, onde foi observado que no Tratamento Estufa ocorreu uma diminuição na camada de 10-15 cm em relação com a de 5-10 cm, isso pode ter ocorrido em relação a uma perda de umidade neste intervalo de tempo, já no Tratamento Galpão, pode ser dito então que houve um ganho de umidade na sua última camada em relação as outras.
  10. 10. Figura 7: Armazenamento de água em três camadas diferentes de solos nos tratamentos estufa e galpão realizados na UNIPAMPA no ano de 2013. CONCLUSÃO Concluímos que quanto maior a densidade menor a porosidade, que a umidade gravimétrica e umidade volumétrica são maiores na amostra do galpão e quanto menor a umidade gravimétrica e volumétrica maior o espaço aéreo, o maior grau de saturação é no tratamento galpão com mais umidade volumétrica e gravimétrica e no armazenamento de água podemos dizer então que houve um aumento de água no tratamento estufa. BIBLIOGRAFIA: BAVER, L.D.; GARDNER, W.H. & GARDNER, W.R. Soil physics. New York, John Wiley & Sons, 1972. 498p Física do Solo / editor Quirijin de Jong van Lier. – Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2010. 298p Física do Solo/ Vilson Antonio Klein. – 2. ed. – Passo Fundo: Ed. Universidade de Passo Fundo, 2012. 240p 19 Lições de Pedologia / Igo F. Lepsch. – São Paulo: Oficina de Textos, 2011. 456p João Herbert Moreira Viana. “Determinação da densidade de solos e de horizontes cascalhentos”. ISSN 1679-0162. Sete Lagoas, MG Dezembro, 2008. Disponível em: http://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/CNPMS-2009- 09/21328/1/Com_154.pdf. Acesso em: 17/10/2013

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