Experimentoteca de Solos - Porosidade do Solo

Experimentoteca de Solos – Programa Solo na Escola – Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da UFPR

EXPERIMENTOTECA DE SOLOS POROSIDADE DO SOLO1 Maria Harumi Yoshioka

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Marcelo Ricardo de Lima

1. PÚBLICO SUGERIDO: Alunos a partir do terceiro ano do ensino fundamental.

2. OBJETIVOS a) Demonstrar a existência de poros no solo; b) Demonstrar a infiltração da água no solo ocupando seu espaço poroso.

3. MATERIAIS NECESSÁRIOS a) Esponja seca; b) Torrão de solo seco; c) Amostra de pedra; d) Água; e) Folhas de jornal.

4. PROCEDIMENTOS a) Colocar a esponja seca, a pedra, e o torrão de solo seco sobre a mesa forrada com jornal (Figura 1);

Figura 1. Amostras de esponja, torrão de solo e pedra sobre a folha de jornal. Foto: Maria Harumi Yoshioka.

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Copyright © 2005 - Departamento de Solos e Engenharia Agrícola. Este roteiro de experiência foi organizado no âmbito Programa de Extensão Universitária Solo na Escola. Não é permitida a reprodução parcial ou total deste material para fins comerciais sem a autorização expressa do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da UFPR. Esta experiência pode ser livremente utilizada pelo professor em sala de aula para auxiliar o ensino de solos nos níveis fundamental e médio. Os alunos também podem utilizar estas experiências em feiras de ciências com a orientação de seus respectivos professores. As experiências são bem ilustradas para facilitar a execução. No entanto, caso tenha dúvidas, entre em contato com a equipe do Programa Solo na Escola. Caso você tenha utilizado alguma destas experiências por gentileza nos informe. Críticas e sugestões também são bem vindas. Entre em contato através do site: www.escola.agrarias.ufpr.br ou do e-mail projetosolonaescola@gmail.com. Informações sobre as licenças de uso das obras disponibilizadas pelo Programa Solo na Escola/UFPR: É permitido: COPIAR, DISTRIBUIR, EXIBIR, e EXECUTAR as obras. Sob as seguintes condições: Você deve dar crédito ao autor original da forma especificada pelo autor ou licenciante. Você não pode utilizar esta obra com finalidades comerciais. Para cada novo uso ou distribuição, você deve deixar clara para outros os termos da licença desta obra.

2 Acadêmica do Curso de Engenharia Florestal/UFPR 3 Professor Doutor do DSEA/UFPR. Coordenador do Programa de Extensão Universitária Solo na Escola/UFPR

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b) Pingar um pouco de água sobre a esponja e observa que acontece (Figura 2). Repetir o processo com a pedra (Figura 3) e com a amostra de solo (Figuras 4 e 5). Quebre o torrão de solo ao meio para observar se a umidade penetrou dentro do torrão. Anotar os resultados; c) Discutir os resultados em sala junto com os alunos.

Figura 2. Ao despejar a água sobre a esponja observa-se que a mesma infiltra. Foto: Maria Harumi Yoshioka.

Figura 3. Ao despejar a água sobre a pedra observa-se que a mesma escorre e não infiltra. Foto: Maria Harumi Yoshioka.

Figura 4. Aplicando a água sobre o torrão de solo seco. Foto: Maria Harumi Yoshioka.

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Figura 5. Observar que o torrão de solo está úmido após receber a água. Foto: Maria Harumi Yoshioka.

5. QUESTÕES E SUGESTÕES DE ATIVIDADES Sugere-se a utilização das perguntas abaixo antes de se iniciar o experimento, para que os alunos possam formular hipóteses do que irá acontecer, para depois, confrontar com os resultados obtidos após o experimento. Seria interessante escrever no quadro negro as respostas, antes do experimento dos alunos, para discutir com os resultados obtidos. a)

O que acontecerá quando vocês jogarem a água sobre a esponja? Explique.

b)

O que acontecerá quando vocês jogarem a água sobre a pedra? Explique.

c)

O que acontecerá quando vocês jogarem a água sobre o torrão de solo? Explique.

d)

O torrão de solo vai absorver água como a pedra ou como a esponja?

As perguntas sugeridas para os alunos responderem após a obtenção dos resultados são: a)

O que aconteceu quando a água foi despejada sobre a esponja? Por quê?

b)

O que aconteceu quando a água foi despejada sobre a pedra? Por quê?

c)

O que aconteceu quando a água foi despejada sobre o torrão de solo seco? Por quê?

d)

O comportamento do torrão, em relação à absorção da água, se assemelhou mais com a

esponja ou com a pedra? Explique.

6. INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES PARA O PROFESSOR A porosidade do solo corresponde ao volume do solo não ocupado por partículas sólidas, incluindo todo o espaço poroso ocupado pelo ar e água (CURI et al., 1993).

Entre as partículas maiores, como de areia ou entre agregados, predominam poros grandes que são chamados macroporos; e entre partículas pequenas, como a de argila, predominam poros pequenos que são denominados microporos (VIEIRA et al., 1988).

Os microporos (menores que 0,05 mm) são importantes para a retenção e armazenamento de água no solo, ao passo que os macroporos (maiores que 0,05 mm) são responsáveis pela infiltração, rápida redistribuição e aeração do solo (FERREIRA, 2010). Usualmente os microporos são ocupados pela fase líquida do solo (solução do solo), enquanto os macroporos são usualmente preenchidos pelo ar do solo.

Porém, segundo LEPSCH (1976), em um solo encharcado, todos os poros estarão preenchidos com água e se um solo estiver seco ela estará praticamente ausente.

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A solução do solo é formada pela água, juntamente com os íons orgânicos e inorgânicos em solução. A solução do solo é importante não somente como fonte de água às plantas e demais organismos, mas também como veículo para a absorção dos nutrientes pelos mesmos. As raízes das plantas absorvem -

+

+

=

+2

+2

=

da solução do solo os íons inorgânicos (como NO 3 , NH4 , K , HPO3 , Ca , Mg , SO4 , dentre outros) que fornecerão os nutrientes essenciais (BRADY, 1989).

O resultado desta experiência é que o solo funciona como uma esponja que usamos para tomar banho: tem água e ar dentro dele. Quando a esponja está seca, seus poros estão ocupados pelo ar, mas quando molhamos a esponja, existe a infiltração da água e a saída do ar. É mais ou menos isto que ocorre com o solo. Naturalmente, a água chega ao solo através das chuvas e seu espaço poroso é preenchido por esta.

Se o solo não apresentasse porosidade, ela seria semelhante como uma pedra, algo maciço. As raízes não conseguiriam penetrar e a água da chuva ficaria acumulada na superfície. Quando é retirada a cobertura original do solo e o mesmo é ocupado por atividades antrópicas (agricultura, ocupação urbana, etc.), muitas vezes ocorre a diminuição da porosidade devido à compactação.

Quando os alunos compararem a esponja com o solo, perceberão que ambos conseguem absorver a água, ao contrário da pedra que geralmente não possui porosidade. Contudo os alunos também deverão notar que o solo (exceto se for muito arenoso) deverá reter mais água que a esponja. Isto ocorre pois a esponja normalmente apresenta poros maiores (que permitem a infiltração da água), mas apresenta poucos poros pequenos (que retém a água). O solo usualmente apresenta maior quantidade de poros pequenos (microporos) em comparação com a esponja.

Para os alunos dos anos iniciais do ensino fundamental deve-se investigar, com o auxílio do professor, a existência da porosidade do solo, demonstrado neste experimento através das comparações entre a pedra, a esponja seca e o torrão de solo seco mediante a absorção de água ou não. Por eliminação, os alunos devem concluir que o solo tem maior semelhança com a esponja do que com a pedra.

Para os anos finais do ensino fundamental, além do que foi descrito acima, poderia se relacionar a disponibilidade do ar do solo e a água do solo e as práticas agrícolas e florestais com maior profundidade do que foi abordado nos outros ciclos. Por exemplo, pode-se discutir a redução da porosidade e consequentemente a redução da aeração, que pode levar à diminuição da produção devido à necessidade de O2 pelas raízes e microrganismos importantes na decomposição. Também se pode discutir que a impermeabilização dos solos pela cobertura do mesmo com calçadas, concreto, asfalto pode transformar um meio poroso (solo) em um ambiente impermeável (como a rocha), facilitando o escorrimento superficial da água e, consequentemente, as enchentes.

8. AVALIAÇÃO A avaliação da experiência pode ser feita a partir de algumas perguntas: a) Os alunos conseguiram concluir o experimento? b) Os alunos responderam as questões corretamente ou tiveram muita dificuldade? c) Os alunos conseguiram discutir cada pergunta formulada entre eles e/ou com o professor? d) Os resultados alcançados pelos alunos foram satisfatórios no ponto de vista do professor?

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9. BIBLIOGRAFIA BRADY, N.C. Natureza e propriedades dos solos. 7. ed. São Paulo: Freitas Bastos, 1989. 878 p.

CURI, N.; LARACH, J.O.I.; KAMPF, N.; MONIZ, A.C.; FONTES, L.E.F. Vocabulário de ciência do solo.

Campinas: SBCS, 1993.

FERREIRA, M.M. Caracterização física do solo. In: LIER, Q.J. van. (Ed). Física do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2010. p. 1-27.

LEPSCH, I.F. Solos: formação e conservação. 2. ed. São Paulo: Melhoramentos, 1976.

VIEIRA, L.S.; SANTOS, P.C.T.C.; VIEIRA, N.F. Solos: propriedades, classificação e manejo. Brasília: MEC/ABEAS, 1988.

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