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Relatório Prática de Infiltração de Água em diferentes substratos, Trabalhos de Física do Solo

análise da percolação da água em um modelo de perfil de solo constituído por uma camada superior de húmus, uma camada intermediaria de argila e uma cama inferior de areia grossa peneirada

Tipologia: Trabalhos

2020

Compartilhado em 03/03/2020

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Disciplina: Ciência do Solo
Professor: Eli Lino de Jesus
Alunos: Eduardo J.B.C. Maciel, Bruna A.P. Martins e Jorge Luiz
Título: Prática de Infiltração de Água em diferentes substratos
1- Introdução:
O presente relatório diz respeito a um experiência proposta aos alunos do curso de
Agroecologia na disciplina de Ciência do Solo. Tal experiência consiste na análise da percolação
da água em um modelo de perfil de solo constituído por uma camada superior de húmus, uma
camada intermediaria de argila e uma cama inferior de areia grossa peneirada. Foi montado o
modelo em uma garrafa plástica com as diversas camadas e depois adicionada água para poder
observar o comportamento da percolação da mesma pelas camadas, observando-se o tempo de
percolação e as características da água coletada.
Dentre vários dos fatores que influenciam na composição física, química e biológica do solo,
ressalta-se a movimentação e a percolação da água pelo perfil. A forma como esse fluxo de água
movimenta-se e perola-se pelos horizontes também é influenciada pelos elementos estruturais do
solo, tais como textura, a forma e a disposição dos agregados, grau de consistência, etc.
Além do mais, o fluxo de água subsuperficial comporta-se de forma dinâmica envolvendo a
entrada e saída de água do solo, bem como a velocidade de infiltração, tendo em vista que essas
são características que apresentam variabilidade tanto vertical como horizontal, podendo ser
analisadas tridimensionalmente (PETERSEN et al., 2001).
Na natureza, por exemplo, “uma rápida infiltração (ou boa drenagem) favorece o
intemperismo químico principalmente no que diz respeito ao grau de oxidação, e promove cores
avermelhadas. A filtração lenta da água ou drenagem altera as reações do intemperismo e
imprime cores claras aos solos.” (LEPSCH, 2002) Desta forma a proposta do trabalho se justifica
pela importância do comportamento da água em relação ao solo e vice-versa.
2- Metodologia:
Para a análise do comportamento da água no solo há diversos experimentos que podem ser
realizados, na experiência em questão foi montado um modelo de perfil de solo em uma garrafa
pet. A garrafa foi cortada ao meio, na parte do bocal foi feito uma espécie de filtro que consiste em
um pedaço de algodão na parte interna e uma rede de tecido na parte externa amarrada com um
pedaço de arame. Essa metade superior foi encaixada de forma invertida na parte inferior,
configurando espécie de funil com coletor em baixo, graduado de 100 em 100 ml até atingir o
volume de 500ml. (Fig. 1)
Após preparar a garrafa plástica foi separado frações igual dos substratos, configurando um
volume total de 500ml, dessa forma cada substrato foi adicionado no volume de 166ml
aproximadamente. Em seguida foi montado no funil o modelo de perfil de solo, para impedir que
MEC - SETEC
IF Sudeste MG
Rio Pomba
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Disciplina: Ciência do Solo

Professor: Eli Lino de Jesus

Alunos: Eduardo J.B.C. Maciel, Bruna A.P. Martins e Jorge Luiz

Título: Prática de Infiltração de Água em diferentes substratos

1- Introdução :

O presente relatório diz respeito a um experiência proposta aos alunos do curso de Agroecologia na disciplina de Ciência do Solo. Tal experiência consiste na análise da percolação da água em um modelo de perfil de solo constituído por uma camada superior de húmus, uma camada intermediaria de argila e uma cama inferior de areia grossa peneirada. Foi montado o modelo em uma garrafa plástica com as diversas camadas e depois adicionada água para poder observar o comportamento da percolação da mesma pelas camadas, observando-se o tempo de percolação e as características da água coletada. Dentre vários dos fatores que influenciam na composição física, química e biológica do solo, ressalta-se a movimentação e a percolação da água pelo perfil. A forma como esse fluxo de água movimenta-se e perola-se pelos horizontes também é influenciada pelos elementos estruturais do solo, tais como textura, a forma e a disposição dos agregados, grau de consistência, etc. Além do mais, o fluxo de água subsuperficial comporta-se de forma dinâmica envolvendo a entrada e saída de água do solo, bem como a velocidade de infiltração, tendo em vista que essas são características que apresentam variabilidade tanto vertical como horizontal, podendo ser analisadas tridimensionalmente (PETERSEN et al., 2001). Na natureza, por exemplo, “uma rápida infiltração (ou boa drenagem) favorece o intemperismo químico principalmente no que diz respeito ao grau de oxidação, e promove cores avermelhadas. A filtração lenta da água ou má drenagem altera as reações do intemperismo e imprime cores claras aos solos.” (LEPSCH, 2002) Desta forma a proposta do trabalho se justifica pela importância do comportamento da água em relação ao solo e vice-versa.

2- Metodologia:

Para a análise do comportamento da água no solo há diversos experimentos que podem ser realizados, na experiência em questão foi montado um modelo de perfil de solo em uma garrafa pet. A garrafa foi cortada ao meio, na parte do bocal foi feito uma espécie de filtro que consiste em um pedaço de algodão na parte interna e uma rede de tecido na parte externa amarrada com um pedaço de arame. Essa metade superior foi encaixada de forma invertida na parte inferior, configurando espécie de funil com coletor em baixo, graduado de 100 em 100 ml até atingir o volume de 500ml. (Fig. 1) Após preparar a garrafa plástica foi separado frações igual dos substratos, configurando um volume total de 500ml, dessa forma cada substrato foi adicionado no volume de 166ml aproximadamente. Em seguida foi montado no funil o modelo de perfil de solo, para impedir que

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Rio Pomba

esse filtro fosse entupido por detritos que por ventura fossem carregados pela água até a parte inferior, colocou-se uma pequena camada de brita. A cima dessa camada de brita, foi introduzida a primeira camada de substrato composta por 166ml de areia. (Fig. 2) A segunda camada composta por 166ml de argila foi adicionada sobre a areia. (Fig. 3) Finalmente, acrescentou-se a terceira e última camada composta de 166ml de húmus. (Fig. 4) Tendo o modelo de perfil de solo pronto (Fig. 5), foi separado um volume de água igual ao volume total de substrato de 500ml (Fig. 6), esse volume de água foi completamente adicionado sobre o modelo. E a partir desse momento iniciou-se a observação do fenômeno de percolação.

3- Resultados e Discussão:

Assim que adicionou-se a água, (Fig. 7) observou-se a rápida infiltração pela camada de húmus. Além disso, parte desse húmus ficou em suspensão e foi lentamente se decantando. Esse comportamento acontece devido as características da alta porosidade e baixa densidade do húmus. Outro fator observado foi a coloração da água que ficou acumula na superfície, que perdeu sua transparência ficando amarronzada. Ao atingir a camada de argila essa água encontrou um resistência, devido a micro- porosidade da argila e sua maior capacidade de adsorção e retenção de água. O que diminuiu consideravelmente o fluxo de infiltração e gerou um acumulo de água na superfície do experimento. A água levou cerca de 1h e 20min para cruzar a camada de argila e atingir a camada de areia (Fig. 8) e somente cerca de 4h20min depois começou a pingar as primeiras gotas no coletor (Fig. 9). O fluxo de água foi muito lento e 8h após começar a pingar, foi registrado um volume de aproximadamente 50ml no coletor. Passadas mais 8h30min teve-se um volume aproximado de 100ml. Depois de anotado a marca de 100ml, houve uma interferência no processo, ao movimentar a garrafa, influenciamos no fluxo da água. Após a interferência o fluxo de água aumentou, levando cerca de mais 2h45min para tingir a marca de 200ml. O final do experimento se deu após 1h45min da medição de 200ml quando observou-se que a água parou de pingar, completando um volume total de aproximadamente 220ml. Ou seja, um volume de 220ml sofreu percolação pelo perfil significando que cerca de 280ml ficaram retidos no solo. Um fator observado foi que durante a percolação a água se misturou aos substratos modificando sua coloração transparente para uma coloração amarronzada devido a presença do humus e também ao passar entre as camadas carregou partículas para as camadas inferiores ocasionando uma mistura entre as camadas do perfil (Fig. 10).

Conclusão:

O grupo observou que certamente a escolha da ordem das camadas influenciou diretamente no tempo de percolação. Se ao invés de colocar a argila entre a areia e o húmus, tivesse colocado a areia entre o húmus e a argila o comportamento teria sido diferente, provavelmente levando menos tempo para cruzar a camada de areia e atingir a argila. Pois da forma que foi feito, a camada de argila criou uma maior retenção da água que foi lentamente sendo liberada para a camada de areia e através da areia pelo filtro para então ser coletada.