EXPERIMENTOTECA DE SOLOS AR DO SOLO 1 Vinicius Macedo Prestes 2 Marcelo Ricardo de Lima 3 1. OBJETIVO: Demonstrar a presença de ar no espaço poroso do solo e, consequentemente, que pode haver infiltração de água por esses poros. 2. PÚBLICO SUGERIDO: Alunos a partir 3º ano do ensino fundamental. 3. MATERIAIS NECESSÁRIOS Água Recipiente que deve ser transparente. Evitar vidro, pois este pode quebrar se derrubado. Pode ser utilizada uma garrafa PET cortada ao meio (Figura 1) ou um copo plástico descartável transparente. Torrão de solo seco. As amostras de solo devem manter sua estrutura original e devem ser coletadas em um barranco (Figura 2). Preferencialmente da camada mais superficial do solo, pois geralmente é mais porosa. As amostras devem ser previamente secas ao ar sobre uma folha de jornal (Figura 3). Deixe no sol para acelerar a secagem. Não destorroe o solo para esta experiência, mantendo os torrões inteiros. 1 Copyright 2014 - 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 EXECU- TAR 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 Acadêmico do curso de Engenharia Florestal da UFPR. Bolsista extensão do Programa de Extensão Universitária Solo na Escola-UFPR 3 Professor Doutor do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da UFPR. Coordenador do Programa de Extensão Universitária Solo na Escola/UFPR. E-mail: mrlima@ufpr.br
Figura 1. Recipiente feito a partir de garrafa PET que pode ser utilizado para a realização do experimento. Figura 2. Torrões de solo que podem ser coletados em um barranco. Foto: Vinicius Macedo Prestes. Figura 3. Torrões de solo secando ao ar. Foto: Vinicius Macedo Prestes.
4. PROCEDIMENTOS a) Encher o recipiente com água b) Colocar um torrão de solo seco com cuidado (Figura 4). Lembre-se que o torrão deve estar bem seco, para que seus poros estejam preenchidos com ar, e o experimento funcione adequadamente. Figura 4. Colocar cuidadosamente o torrão seco dentro do recipiente transparente com água. Foto: Vinicius Macedo Prestes. c) Observar que sairão bolhas de ar (Figura 5). Este efeito é bem rápido. Recomenda-se ter vários torrões secos para demonstrar para aqueles alunos que não conseguiram ver na primeira tentativa. Figura 5. Observar atentamente a saída de bolhas de ar do torrão ao ser mergulhado na água. Foto: Vinicius Macedo Prestes.
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 dos alunos. a) O solo é poroso (como uma esponja) ou é um maciço (como uma rocha)? b) Se existe poros no solo, o que há dentro deles? Após a realização do experimento sugere-se formular algumas perguntas como aquelas abaixo descritas: a) O que aconteceu após a imersão do torrão na água? O que isso indica? b) Qual a importância dos poros para a vida da planta? 6. INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES PARA PROFESSORES As bolhas observadas no experimento indicam que há ar no solo, que ocupava os poros do mesmo. Após o torrão ser submergido, a água se infiltra por estes poros, forçando a saída do ar do solo. Deste modo, se demonstra a existência de ar no solo, o qual ocupa o espaço poroso. A parte gasosa do solo, denominada de ar do solo, é semelhante ao ar atmosférico, porém apresenta maior concentração de CO 2 e menor de O 2. A proporção de ar no solo depende do conteúdo de água, pois o ar ocupar os espaços porosos não ocupados pela água (MACHADO e FAVARETTO, 2006). Muitas vezes, pode-se imaginar que o solo é um meio maciço, porém é um ambiente extremamente poroso. Pode ser feita a analogia entre o solo e uma esponja de cozinha. Como tem poros, o solo pode absorver água, assim como ocorre na esponja. A porosidade pode ser definida como o volume de solo ocupado pela fase líquida (água + íons dissolvidos) e pela fase gasosa (oxigênio, gás carbônico, nitrogênio, vapor d água, etc.) (LIMA, 2007, p. 23-24). Estimase que a porosidade total varie de 30 a 70% do volume do solo (FERREIRA, 2010, p. 22). Os poros do solo são divididos em macroporos (maiores que 0,05 mm) e microporos (menores que 0,05 mm). Os microporos são importantes para a retenção e armazenamento de água no solo, ao passo que os macroporos são responsáveis pela infiltração, rápida redistribuição e aeração do solo (FERREIRA, 2010, p. 23). O ar do solo é tão importante quanto a água, tanto do ponto de vista ecológico (para respiração das plantas e micro-organismos) como nos processos pedogenéticos (processos de formação do solo) (LEPSCH, 2011, p. 135). Quando o solo está com pouca água, ou seja, perto do ponto em que as plantas murcham, a maior parte dos poros está preenchida com ar. Ao cair uma chuva, esse ar sai do solo para dar lugar à água, e pode-se até percebê-lo na atmosfera quando se sente o característico cheiro de chuva (LEPSCH, 2011, p. 135).
A composição do ar do solo depende tanto da facilidade com que ele é trocado com o ar atmosférico como da intensidade dos processos biológicos (LEPSCH, 2011, p. 136). O CO 2 é produzido e o O 2 é consumido no solo no processo respiratório das raízes das plantas e pela atividade dos micro-organismos aeróbicos (FERREIRA, 2010, p. 23). Portanto é normal que o ar do solo contenha mais gás carbônico que o ar da atmosfera, e geralmente contém também mais vapor d água que a atmosfera (LEPSCH, 2011, p. 136). Em solos compactados por pessoas, animais ou veículos, além de reduzir a porosidade total, há diminuição do tamanho dos poros, o que dificulta a difusão do ar atmosférico para o ar do solo, resultando na concentração de CO 2, prejudicial ao desenvolvimento de raízes e organismos do solo (MACHADO e FAVARETTO, 2006). Após a realização do experimento pode ser discutida a questão da compactação no solo gerada pela atividade de máquinas agrícolas ou florestais e atividade pecuária, que provoca redução na proporção de macroporos. Em um solo com poucos poros grandes (macroporos) haverá maior dificuldade para a infiltração de água da água da chuva, e para a entrada de oxigênio. Um exemplo típico são as estradas de chão (não pavimentadas), as quais apresentam elevada compactação, não permitindo a infiltração de água e favorecendo o escorrimento da mesma. Devido a este fato, é muito comum, em uma estrada de terra mal conservada, ser observada a presença de erosão em suas laterais (LIMA, 2007, p. 23-24). 7. 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 entre o professor? d) Os resultados alcançados pelos alunos foram satisfatórios no ponto de vista do professor? 8. BIBLIOGRAFIA CITADA 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. LIMA, M.R. Morfologia do solo. In: LIMA, V.C.; LIMA, M. R.; MELO, V.F. (Eds.). O solo no meio ambiente: abordagem para professores do ensino fundamental e médio e alunos do ensino médio. Curitiba: Universidade Federal do Paraná, Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, 2007. 130 p. LEPSCH, I.F. 19 lições de pedologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2011. 456 p. MACHADO, M.A.M., FAVARETTO, N. Atributos físicos do solo relacionados ao manejo e conservação dos solos. In: LIMA, M.R. (Ed.) Diagnóstico e recomendações de manejo do solo: aspectos teóricos e metodológicos. Curitiba: UFPR/Setor de Ciências Agrárias, 2006. p. 233-254.
Programa de Extensão Universitária Solo na Escola/UFPR Universidade Federal do Paraná - Departamento de Solos e Engenharia Agrícola Rua dos Funcionários, 1540-80035-050 - Curitiba PR Telefone (41) 3350-5603 - E-mail: projetosolonaescola@gmail.com