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.

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:

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:

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

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).

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

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.

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.

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.

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