Propriedades do Solo
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Permeabilidade dos Solos Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Docente: João Baptista Discentes: Cristiana Cunha, nº52373 Marlene Ramos, nº50657 Turma 2 2011/2012 2 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Índice PÁGINA Introdução 4 Constituição do solo 5 Origem do solo 7 Propriedades do solo 7 Solos permeáveis 10 Atividade Experimental 11 Conclusão 12 Bibliografia 13 3 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Introdução No âmbito da cadeira de Ciências da terra e da vida, foi nos proposto a realização de um trabalho experimental sobre um tema a escolher pelo grupo. O nosso trabalho irá abordar os solos, sobretudo a sua permeabilidade. Apesar de as rochas, a areia e o solo serem sólidos, existem espaços entre os grãos dos materiais, que são chamados de poros. A água pode fluir para dentro desses poros. A quantidade de espaço aberto existente em um sólido é chamada de "porosidade". É o solo que ao recobrir as rochas, permite às plantas encontrarem as substâncias nutritivas necessárias para a vida. Com efeito o solo é constituído por uma parte mineral, que provém da degradação das rochas e também por uma parte orgânica, essas substâncias orgânicas constituem o húmus, do qual depende a fertilidade dos solos. O solo é permeável sobretudo pela acumulação da água da chuva que “arrasta consigo os sais nutritivos, permanecendo os detritos minerais resultantes da alteração química das rochas” (Enciclopédia pedagógica Universal O solo. Pág.54). Esperamos que este trabalho esclareça a matéria acerca do tema abordado, sobretudo a experiencia a ser realizada, que irá demonstrar de facto a veracidade da permeabilidade de diferentes solos. 4 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Constituição do solo Um solo é sempre constituído por matéria mineral (areia, calcário, limo, argila), matéria orgânica (húmus, restos de plantas e animais), ar e água. Como podemos observar na figura 1, a fração constituída por matéria mineral e matéria orgânica ocupa cerca de metade do volume total do solo e corresponde à parte sólida do mesmo. Constituição do solo Matéria Orgânica Ar Água 5% 45% Matéria Mineral 20% 30% Gráfico 1 - Constituição do solo Matéria Orgânica É constituída por restos de plantas e de animais, parcial ou totalmente decompostos, e também por seres vivos. A matéria orgânica acumula-se principalmente à superfície do solo e desempenha um papel múltiplo, pois torna mais fáceis de trabalhar os solos pesados, facilitando a penetração das raízes; contém e armazena nutrientes fundamentais que cede às plantas; ajuda o solo a reter a água, por exemplo. O húmus (parte da matéria orgânica que sofreu intensa decomposição) protege a argila, estabilizando a estrutura do solo, e a argila favorece a humidificação, protegendo assim o húmus contra o ataque de micróbios. 5 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Matéria Mineral A areia é um dos componentes minerais do solo. A sua existência, em maior proporção, facilita os trabalhos de mobilização do solo, a penetração de raízes e o arejamento. Não retém em geral, os nutrientes nem a água. A argila retém facilmente os nutrientes e a água e, quando em excesso, dificulta o arejamento, a circulação da água, a mobilização do solo e também a penetração das raízes. O calcário não está presente em todos os solos. Ar e Água O ar e a água ocupam os espaços (poros) existentes entre as partículas que constituem o solo. A dimensão dos poros influi na retenção da água pelo solo (os poros mais finos facilitam a retenção, enquanto os maiores permitem a sua rápida infiltração). O ar preenche os espaços não ocupados pela água. Fig.1 - Camadas do Solo 6 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Origem do Solo “É frequente afirmar que o solo é o resultado de um processo complexo em que intervêm diferentes factores: a rocha - mãe, o clima, o tempo, os seres vivos e a topografia. A formação do solo inicia-se com os fenómenos de desagregação e alteração da rocha - mãe. É desse processo que resulta a fracção mineral do solo, desempenhando nele os factores mecânicos, químicos e biológicos um papel significativo.” http://campus.fortunecity.com/yale/757/solos.htm Propriedades do Solo Cor A cor do solo varia nos tons de castanho, podendo chegar até preto, vermelho, amarelo, acinzentado. Essa variação irá depender do material de origem como também o da sua posição na paisagem, conteúdo de matéria orgânica, e mineralogia, entre outros. Quanto maior a quantidade de matéria orgânica, mais escura é a cor do solo. As cores com tonalidades avermelhadas ou amareladas estão associadas aos diferentes tipos de óxidos de ferro existentes no solo. Quando a quantidade destes óxidos é grande, os solos apresentam-se vermelhos; já os solos com elevada quantidade de quartzo na fração mineral apresentam uma coloração clara. Em solos com baixa capacidade de drenagem, isto é, com excesso de água, a cor é acinzentada. Isto, porque os óxidos de ferro são lavados para o lençol freático, o que torna o solo mais claro. A cor branca e acinzentada é consequência da presença de minerais silicatados existentes na fração argila do solo. 7 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Textura Entende-se por textura a proporção relativa de partículas existentes no solo. As diferentes classes de texturas são definidas a partir de diversas crivagens, começando pela passagem através de um crivo de 2mm, que separa os elementos grosseiros da camada fina. A textura do solo depende de vários fatores, sendo os mais importantes a rocha - mãe, a topografia e o clima. O estudo das propriedades do solo faz-se a partir de amostras de terra fina. No entanto, é de assinalar que a fracção grosseira desempenha, por vezes, um papel importante na protecção contra a erosão. Consistência A consistência está relacionada com a influência que as forças de coesão e de adesão exercem sobre os constituintes do solo, de acordo com o seu variável estado de humidade. Densidade Aparente do Solo Define-se densidade aparente do solo como a razão entre a massa da parte sólida de um dado volume aparente do solo (volume ocupado pelas partículas + volume ocupado pelos poros) e a massa de igual volume de água. A densidade aparente depende, como é óbvio, da porosidade. Varia também com a textura e com o teor do solo em matéria orgânica. Porosidade A porosidade é a razão entre o volume ocupado pelos poros e o volume aparente do solo. Exprime-se em percentagem e varia de solo para solo. 8 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno A porosidade está diretamente relacionada com a circulação de água no solo, isto é, as redes de poros podem estar conetadas permitindo assim a circulação de água, ou podem estar isoladas o que faz com que a água fique no seu interior e não circule. Permeabilidade “Em Mecânica dos solos a permeabilidade é a propriedade que representa uma maior ou menor dificuldade com que a percolação da água ocorre através dos poros do solo. Nos materiais granulares não coesivos como as areias, por exemplo, há uma grande porosidade o que facilita o fluxo de água através dos solo, enquanto que nos materiais finos e coesivo como as argilas, ocorre o inverso o que torna este tipo de material ideal para barragens por apresentar baixa permeabilidade.” http://pt.wikipedia.org/wiki/Permeabilidade_%28Mec%C3%A2nica_dos_S olos%29 Permeabilidade define-se como sendo a maior ou menor facilidade com que a absorção da água ocorre através de um solo. A permeabilidade é influenciada pelo tamanho e arranjo das partículas, e pela sua porosidade. Todos os solos são mais ou menos permeáveis. O solo é um material poroso, composto pelas fases sólida, líquida e gasosa, e que se origina pela intemperização física e química das rochas situadas em determinado relevo e sujeitas à ação do clima e dos organismos vivos. 9 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Solos Permeáveis O conceito de permeabilidade seria o passar ou não da água, ou seja, se os poros do solo são pequenos o suficiente para as moléculas de água poderem passar. Mas todos os solos normais são permeáveis de certa forma, podendo existir aqueles que são menos permeáveis e retêm menos água como, por exemplo, o fundo dos rios e o asfalto. A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento de água através dele. O conhecimento do valor da permeabilidade é muito importante em algumas obras de engenharia, principalmente, da fundação de barragens de terra, em obras de drenagem, rebaixamento do nível de água, adensamento, etc. O solo é um material natural complexo, composto por grãos minerais e matéria orgânica, constituindo uma fase sólida, envolvidos por uma fase líquida: água. Há uma terceira fase, eventualmente presente; o ar, o qual preenche parte dos poros dos solos não inteiramente saturados de água. No caso das areias o solo poderia ser visto como um material constituído por canalículos, interconectados uns aos outros, nos quais ou há água armazenada, em equilíbrio hidrostático, ou a água flui através desses canalículos, sob a ação da gravidade. Nas argilas esse modelo simples do solo perde a sua validade, uma vez que devido ao pequeníssimo diâmetro que teriam tais canalículos e as formas exóticas dos grãos, intervêm forças de natureza capilar e molecular de interação entre a fase sólida e a líquida. 10 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Atividade Experimental “Permeável ou impermeável?” A atividade pode ser realizada em pequenos grupos ou pelo professor, com a participação dos alunos, fazendo previsões, interpretando os resultados e fazendo registos no caderno ou na folha de atividade. Objetivo: Comparar a permeabilidade de diferentes amostras de solo. Material necessário: Três frascos de vidro / Três gobelés; Copo de medição; Três funis; Algodão / Filtros; Espátula; Três tipos de solos; Água; Fitacola (alternativo); Fitamétrica (alternativo). Descrição do procedimento: Colocar dentro dos funis um pouco de algodão ou um filtro e de seguida por um funil na parte superior de cada frasco/gobelé; (Caso não esteja disponível o gobelé cola-se com fita cola uma fita métrica para se poder medir a água que escorreu.) Encher cada funil com cada amostra de solo; Medir com um copo de medição 20cl de água; Molhar vagarosamente cada amostra de forma a ficarem completamente humedecidas; Observar a quantidade de água que escorreu para os frascos/gobelés; 11 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Conclusão Concluímos então que os solos variam quanto a diversos fatores, sendo eles a cor, a textura, a consistência, a densidade, a porosidade e a permeabilidade. No nosso trabalho demos mais relevo à permeabilidade de diversos tipos de solo, fazendo a atividade experimental “Permeável ou impermeável?” que veio a confirmar a existência de solos permeáveis ou impermeáveis. Como já foi dito, a permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o escoamento de água através dele. O conhecimento do valor da permeabilidade é muito importante pois afeca alguns sistemas, nomeadamente a agricultura e as construção civil, por exemplo. É importante referir que o solo é um material bastante interessante para investigação, pois é composto por inúmeras formas e matérias que se tornam curiosas para realizar diversas atividades experimentais. 12 Ciências da Terra e da Vida Educação Básica 1ºAno Bibliografia http://campus.fortunecity.com/yale/757/solos.htm www.ufsm.br/engcivil/Material_Didatico/...solos/unidade_6.pdf http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/6318/A%20 Permeabilidade%20do%20Solo.pdf?sequence=1 http://www.eb1-aparecida-n2.rcts.pt/portefolio/experiencias.htm http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/index.asp?id_projeto=27&ID_ OBJETO=42722&tipo=ob&cp=0072C6&cb=&n1=&n2=&n3=&n4=&b=s PINNA, Lorenzo, (2001), Enciclopédia Pedagógica Universal A Terra, Hiperlivro SILVA, Amparo Dias da, SANTOS, Maria Ermelinda, GRAMAXO, Fernanda, MESQUITA, Almira Fernandes, BALDAIA, Ludovina, FÉLIX, José Mário, (2008), Terra Universo de Vida 2º Parte Geologia, (1º Edição), Porto Editora 13
